密西根大學的研究團隊發現，奈米結構的螺旋幾何形狀能產生極亮的旋光波（扭曲光），其亮度比傳統技術高出 10到100倍。這一突破基於黑體輻射（Black-body Radiation, BBR）的特性，研究指出，當輻射物體在微米或奈米尺度上呈螺旋形，且螺旋長度與光波波長接近時，所發出的光會顯示出強烈的旋轉性，即「椭圓偏振（elliptical polarization）」。
黑體輻射是指任何溫暖的物體（包括人體）都會根據其溫度發射光子，而這些光通常呈隨機偏振。研究團隊利用奈米碳和金屬材料製造的螺旋結構，通過打破吸收和發射的對稱性，成功讓黑體輻射光波產生旋轉。這項技術不僅實現了更高的亮度，還能產生具有廣泛波長和不同旋轉角度的光，為光學研究與應用開闢了新道路。
利用螺旋結構，打破吸收和發射的對稱性
研究人員展望，該技術在自駕車和機器視覺領域有重要應用前景。自駕車可以利用這種技術像螳螂蝦一樣「看見」光波的旋轉方向與角度差異，進而識別具有相似波長但不同螺旋結構的物體，例如區分人類與鹿，提升安全性。此外，研究團隊正探索如何利用旋光波製造新型激光，特別是在紅外波段（波長1萬奈米）範圍內進一步增強亮度與對比度，提升噪聲環境中的可視性。
這項研究成果為黑體輻射理論與實際應用搭建了橋樑，未來或可在物理學和光學工程中實現更深遠的應用，相關成果已發表於《科學》期刊。
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參考論文：
Bright, circularly polarized black-body radiation from twisted nanocarbon filamentsScience
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