光线无法聚焦到小于其波长的物体上——一百多年来的物理学知识是这样说的。但是一项新的研究表明，如果光线聚焦在非常靠近一种非常特殊的透镜的位置，这是有可能实现的。
传统的光学显微镜分辨率的限制（取决于聚焦的清晰度）是可见光的典型波长（约为 500 纳米）。这一限制促成了电子显微镜的发明，用于观察较小的物体，如大小仅为 10 到 300 纳米的病毒。但是科学家们发现，在激光前放置一个特殊的圆形图案可以使光束聚焦到 50 纳米，足够小到可以照亮病毒和纳米颗粒。
为了实现这一点，科学家们在透明板上绘制不透明的同心圆，其间距比光的波长短得多，并改变线条的粗细，使圆在中心处彼此远离，但在边缘附近几乎重叠。这种设计确保了通过板透射的光在核心处最亮，而在边缘周围较暗。
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密歇根大学安娜堡分校的物理学家、今天发表在在线期刊《科学快报》上的这项研究的作者罗伯托·梅林说：“这种构造是将行波转化为倏逝波的一种方法。”与普通光波（如阳光）可以永远传播不同，倏逝波在消失之前只能传播很短的距离。当大部分光照射到这样的板上时会被反射回去，而一部分光会以倏逝波的形式从另一侧泄漏出来。如果这些波（已经穿过圆圈之间的不同狭缝）在消失之前可以融合，它们就会形成一个比波长小得多的单一亮点。该板有效地充当“超透镜”，透镜和光点之间的焦距或距离几乎与板的明亮中心和暗淡边缘之间的距离相同；光点的大小由圆圈之间的间距决定。
科学家们表示，凭借目前的纳米制造技术，想象间距为 50 纳米的圆圈能够产生相当的光点尺寸并非不合理，这比传统透镜所能达到的尺寸小大约 10 倍。然而，问题在于，光点越小，它从板上消失的速度就越快。例如，间距为 50 纳米的圆圈产生的光点的强度在距离板 5.5 纳米的距离处会减半，因此任何需要照明的物体都必须非常靠近它。这种纳米级精度的定位完全在目前的技术能力范围之内，并且在其他显微镜技术（如扫描隧道显微镜）中经常使用。
目前，还有其他正在进行的所谓超透镜方案的研究，但研究人员表示，这种技术可能对所用光的颜色变化更加宽容。这一点很重要，因为科学家们会希望使用最亮的可用激光（通常是跨越一系列颜色的脉冲激光），因为聚焦光点的强度会衰减。
梅林和他在密歇根大学的合作者、电气工程师安东尼·格尔比克正在根据上述理论完成一个微波聚焦系统的构建；他们说他们有信心将 30 厘米波长的微波聚焦到 1.5 厘米宽的光点上。如果可以为光构建类似的系统，它将能够通过将光聚焦到病毒和纳米颗粒结构上并检测其散射光来研究它们。其他潜在的应用包括更大容量的 CD 和 DVD，它们目前受到用于编码各个位的激光点大小的限制。