نانوذرات و ساختارهای فلزی دیگر می‌توانند نور را به نحوی دستکاری نمایند که با استفاده از مواد اُپتیکی معمول امکان‌پذیر نیست. یکی از مثال‌های این پدیده که اخیراً توسط محققان دانشگاه رایس کشف شده است این است که نانوساختارهای فنجان‌مانند طلا می‌توانند نور را به صورتی قابل کنترل خم نمایند. این فنجان‌ها شبیه نانوآنتن‌های سه‌بعدی عمل می‌کنند.
تولید نانوذرات خم‌کننده نور توسط دانشمندان
نانوذرات و ساختارهای فلزی دیگر می‌توانند نور را به نحوی دستکاری نمایند که با
استفاده از مواد اُپتیکی معمول امکان‌پذیر نیست. یکی از مثال‌های این پدیده که
اخیراً توسط محققان دانشگاه رایس کشف شده است این است که نانوساختارهای فنجان‌مانند
طلا می‌توانند نور را به صورتی قابل کنترل خم نمایند. این فنجان‌ها شبیه نانوآنتن‌های
سه‌بعدی عمل می‌کنند.
زمانی که نور با نانوذرات و ساختارهای کوچک دیگر برهمکنش می‌کند، اثرات فیزیکی
بسیار جالب و مهیجی می‌تواند روی دهد. به‌عنوان مثال، متامواد ساخته شده توسط
انسان، ساختارهای بسیار ریز کوچک‌تر از طول موج نور با ابعاد تنها چند ده اتم
داشته و در نتیجه ویژگی‌های اُپتیکی منحصر به فرد و فوق‌العاده‌ای از خود نشان
می‌دهند. دانشمندان علاقه بسیار زیادی به متامواد دارند، زیرا این مواد به نحوی
با نور برهمکنش می‌کنند که برای مواد طبیعی امکان‌پذیر نیست.
نانوفنجان‌های ساخته شده در این پژوهش به دو روش عمده با نور برهمکنش
می‌نمایند: محوری (جهت بالا-پایین) یا متقاطع (جهت چپ-راست). تاکنون برهمکنش
متقاطع قوی‌تر بوده است.
نائومی هالاس، پژوهشگر دانشگاه رایس می‌گوید: «زمانی که نانوفنجان‌ها را در
معرض تابش نور قرار دادیم، برهمکنش نوع متقاطع موجب ایجاد یک رزونانس پراکنشی
قوی گردید. ما دریافتیم که جهت این پراکنش رزونانسی متقاطع به جهت‌گیری
فنجان‌ها بستگی دارد. این ویژگی در ساختارهای مشابه مشاهده نمی‌شود».
این فنجان‌ها به طور خاص شبیه یک «نوسانگر حلقه شکافته» عمل می‌کنند که نوعی
متاماده با ضریب شکست منفی (توانایی شکست کامل یا جزئی نور به صورت برگشتی)
است. نوسانگرهای حلقه شکافته شبیه دو حلقه هم مرکز بدون تماس هستند که هر یک
نصف شده‌اند. زمانی که این نیم‌حلقه‌ها در معرض امواج میکرو یا مادون قرمز قرار
می‌گیرند، یک جریان متناوب از فرکانسی معادل فرکانس موج نور فرودی، در هر دو
حلقه القا می‌شود. هر جریان به نوبه خود میدان مغناطیسی خود را که با فرکانس
موج میکرو یا مادون قرمز یکسان است، القا می‌کند که می‌تواند مخالف میدان اولیه
بوده و یا آن را تقویت کند.
نوسانگرهای حلقه شکافته می‌توانند طول موج‌هایی را که بسیار بزرگ‌تر از اندازه
آنها هستند، حمایت کنند. اما از آنجایی که این نوسانگرها مسطح هستند، قابلیت
پراکنش نور در آنها به دو بعد محدود می‌شود.
نانوفنجان‌های تولید شده توسط محققان دانشگاه رایس، نوع سه‌بعدی نوسانگرهای
حلقه شکافته می‌باشند. زمانی که نوری با فرکانس مناسب مورد استفاده قرار بگیرد،
یک جریان الکترونی ارتعاشی در فنجان‌ها القا می‌شود. این جریان موجب ایجاد یک
میدان الکتریکی می‌شود که موازی سرِ باز فنجان است (نه موازی محور آن). نور
پراکنده شده عمود بر این میدان الکتریکی، یا به عبارت دیگر، در جهت محور فنجان
است.
این ویژگی منحصر به فرد تغییر جهت نور، می‌تواند در توسعه ابزارهای اُپتیکی
مختلف، از پیل‌های خورشیدی گرفته تا تضعیف‌کننده‌ها و اتصالات نوری در مدارات
آینده مورد استفاده قرار بگیرد.
