利用“超透镜”可以放大普通透镜无法放大的快速衰减的光，光学显微镜现在可以看到埋藏在表面之下、小于光波长的细节。研究人员表示，他们的新方法可能有助于观察人造或生物结构，并扫描物体的分子组成。
通常，光学显微镜最多可以分辨出大约是所用光波长一半的细节。如果光线被挤过这个极限，它会从孔径处像两个部分一样散开：一个向外扩散的远场部分，和一个保持接近的近场部分，一旦发射就会迅速衰减。传统透镜可以捕获远场光，但它们会丢失近场光中包含的关于小于波长细节的所有信息。扫描物体表面的金属探针尖端可以检测到这种近场光，但到目前为止，它们只能“看到”它们接触到的东西，而看不到表面之下的东西。
为了更好地观察物体皮肤下的特征，德国马丁斯里德马克斯·普朗克生物化学研究所的物理学家赖纳·希伦布兰德及其同事使用了超透镜。这些新型设备利用了一种称为介电常数的特性，该特性描述了物质传输电场的能力。具体来说，超透镜将具有负和正介电常数的材料结合在一起，因此内部电场与外部电场的响应方向相反。结果是：超透镜可以恢复近场光和远场光。
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研究人员将一块由厚度为 440 纳米的碳化硅晶体制成的超透镜放置在扫描显微镜尖端和一个刻有不同尺寸孔洞的金膜之间。他们表明，他们能够使用红外光对细节进行成像，这些细节是所用波长的 1/15，并且位于表面以下 880 纳米处。
9 月 15 日《科学》杂志报道的这项新技术的局限性在于，它可以观察到的物体表面以下的最大深度以及它可以分辨出的最微小细节的大小是相同的——超透镜的宽度。德克萨斯大学奥斯汀分校的物理学家根纳季·什韦茨解释说，换句话说，这种方法无法真实地同时对埋藏在表面之下相对较深的微小特征进行成像。
相比之下，超声波可以同时对小至 20 纳米、深至表面以下 1,000 纳米的细节进行成像。此外，它还可以探测机械性能。半导体联盟 SEMATECH 的高级研究员、未参与这项研究的计量学家阿兰·迪博尔德表示，尽管如此，超透镜可能比超声波更好地帮助确定扫描特征的化学性质。
此外，希伦布兰德说，过去使用扫描探针的光学显微镜技术涉及尖端和样品之间的机械接触，“脆弱的样品通常会阻止高分辨率测量过程，例如，使得活细胞的光学探测几乎不可能”。他解释说，超透镜可以帮助在距离细胞表面一定距离处“在其自然环境中”探测细胞，并且还可以帮助检查电子设备中的缺陷。