يمكن جعل الضوء في غشاء رقيق من نيونات الليثيوم يغيّر لونه، مثلًا تحويل شعاع تحت الأحمر غير المرئي إلى شعاع أخضر. وللقيام بذلك، يجب «تحديد» البلورة: في بعض المناطق يكون استقطابها متجهًا للأعلى، وفي أخرى للأسفل. سابقًا، كان يتم هذا التحديد بتطبيق جهد كهربائي ومراقبة نمو المجالات في الزمن الحقيقي. أي تأخير بسيط يؤدي إلى تشويش النمط.
وجد علماء من هونغ كونغ طريقة أكثر موثوقية. إنهم يطبعون على سطح البلورة هياكل معدنية صغيرة جدًا — أقفاص فاراداي نانوية. تعيد هذه الأقفاص توزيع المجال الكهربائي بحيث يتغير الاستقطاب فقط في الأماكن التي لا يوجد فيها الهيكل. النتيجة هي استنسل: هندسة القفص تحدد مسبقًا أي جزء من البلورة سينقلب. لا حاجة لأي مراقبة أثناء العملية.
تم اختبار الطريقة على دليل موجي بعرض عدة ميكرومترات. في المنتصف تُركت شريحة غير مقلوبة بعرض 400 نانومتر — أي أرق بمئات المرات من شعرة الإنسان. الضوء المار عبر هذه القناة يضاعف تردده بكفاءة تبلغ 6242 % واط⁻¹ سم⁻² — وهو أحد أفضل المؤشرات لمثل هذه الأجهزة. والأهم من ذلك، أن النتيجة تتكرر من عينة إلى أخرى.
هذا النهج يفتح الطريق أمام الإنتاج الضخم للدوائر الضوئية غير الخطية. بدلًا من انتظار لحظة انقلاب الاستقطاب، يحدد المهندسون ببساطة النمط المطلوب في مرحلة الطباعة الحجرية. الأمر أشبه باستخدام قالب للصب بدلًا من تشكيل الفخار يدويًا: النتيجة متطابقة في كل مرة.
قفص فاراداي بحجم جزيء؟ في هذا العمل، صُنعت الهياكل من معدن بسمك لا يتجاوز عشرات النانومترات، ومع ذلك فهي تحجب المجال — مثل شبكة النافذة التي تمنع البعوض، لكن للكهرباء.