摘要：以色列一位女研究生，偶然发明了一种光子折玻璃的技术，可能会让你手机拥有比头发丝还细的微型变焦镜头，彻底让现在五六个“浴霸”式的智能手机镜头下课。

以色列一位女研究生，偶然发明了一种光子折玻璃的技术，可能会让你手机拥有比头发丝还细的微型变焦镜头，彻底让现在五六个“浴霸”式的智能手机镜头下课。

是的，你没看错，这是来自特拉维夫大学的光子折纸术 (Photonic Origami)，8月21日刚刚发表在顶刊《Optica》杂志上。它不只是折叠了一片玻璃，它解决了一个困扰行业多年的顶级难题，并且展开了未来光学无限的可能，而它的发现却纯属一个美丽的意外。

◆ 01 高端光学器件，为何搞不定小小的3D打印？

我们生活在一个3D打印几乎无所不能的时代，从玩具模型到汽车零件，甚至房子和食物。那为什么我们不能直接3D打印出超高质量的微型镜头和光学芯片呢？

答案就一个字：糙。

3D打印是“增材制造”，像搭积木一样一层层叠加材料。这种方式必然会导致表面存在肉眼看不见的阶梯状纹路和粗糙度。对于普通物品来说无伤大雅，但对于光学器件，这却是致命的。

光是一种极其敏感的“处女座”，任何微小的瑕疵都会让它“抓狂”——发生散射、扭曲，最终导致图像模糊、信号失真。在微观世界里，一点点瑕疵，就足以掀起光的惊涛骇浪。

多年来，科学家们想尽办法，却始终无法造出兼具复杂3D结构和原子级光滑度的光学器件。直到……一次意外的发生。

◆ 02 一个手滑的意外，竟“折”出了新世界

故事的主角是论文的第一作者、研究生玛雅·马尔霍特拉 (Manya Malhotra)。

当时，她的导师塔尔·卡蒙 (Tal Carmon) 教授让她去定位一束看不见的激光。常规操作是，逐渐加大激光功率，直到照射点受热发光，从而确定位置。

然而，当玛雅加大功率后，神奇的一幕发生了：那片超薄的玻璃，没发光，居然自己……弯了！折了起来！

这个意外的“手滑”，让整个实验室都惊呆了。他们意识到，自己可能无意中撞开了一扇通往新世界的大门。

经过深入研究，他们揭开了背后的秘密：

激光瞬间加热玻璃的一侧，使其局部液化。

在微观尺度下，液体的表面张力——就是能让水滴呈球形、水黾在水面行走的力——变得异常强大，甚至远超重力。

这股强大的表面张力，像一只无形的手，拉动着液化的玻璃，使其沿着激光照射的线条，发生精确无比的折叠。

整个过程快到眨眼都跟不上——不到1毫秒，加速度超过2000倍重力加速度！简直就是微观世界的“闪电侠”。

◆ 03 从“折纸”到“万物”，它能做什么？

掌握了这项“神技”后，研究团队开始“炫技”，他们折出的东西一个比一个惊艳：

创纪录的“玻璃丝”：他们折出了一根长3毫米、厚度仅0.5微米（比头发丝还细200倍）的弧形结构，创造了3D结构“细长比”的世界纪录。

高精度微型器件：他们可以随心所欲地控制折叠，精度高达0.1毫弧度，相当于20纳米的位置控制精度。从简单的90度弯折，到复杂的螺旋线，无所不能。

集成超强光学元件：最厉害的是，他们还能在这些折叠结构上“雕刻”出功能强大的光学元件。比如，一个表面光滑到极致的凹面镜，和一个品质因子达800万的微谐振腔（可以理解为光的“顶级捕手”）。

这些成果意味着什么？

告别“浴霸”镜头：未来的手机，可以用一个通过“折纸术”制造的、极其小巧复杂的微型变焦镜头，替代掉现在笨重的多摄模组。拍照更好，手机更美。

“光”速计算机：制造用光来运算和传输信号的光子芯片。没有了电子的阻力，未来的电脑和数据中心的运行速度将迎来质的飞跃，同时功耗大大降低。

叩问宇宙终极谜题：研究团队甚至用这项技术造了一个带凹面镜的、超轻的“微型小桌子”。科学家设想，未来可以用光把它悬浮在真空中，去探测引力在微观尺度下的微弱变化，这可能为我们理解暗物质这个宇宙最大的谜团之一，提供全新的线索。

这就是用最小的尺度，去叩问宇宙最宏大的谜题。

从一个实验室的意外，到可能改变手机、计算机乃至基础物理学的未来，光子折纸术的诞生，完美诠释了科技的魅力。

它告诉我们，换个思路，二维平面的极致工艺，也能“折”出三维世界的无限精彩。

参考文献：Malhotra, M., Ben-Daniel, R., Cheng, F., & Carmon, T. (2025). Photonic Origami of Silica on a Silicon Chip with Microresonators and Concave Mirrors. Optica, 12(9), 1338. https://doi.org/10.1364/OPTICA.560597

来源：徐德文科学频道