ellikler ve yeni çözümlere sahip olmuştu.

Bu, gerçek zamanlı olarak canlı biyolojik hücre etkileşimleri, doğal çevreyi ve dalga boyu ötesi görüntüleme ihtiyacını görme arzusuna yol açmıştır. Dalga boyu ötesinde görüntüleme görünür ışığın dalga boyunun altında bir nesneden ya da organizmadan bilgi edinmek için gerekli yetenek ile optik mikroskopi olarak tanımlanabilir  (bakınız yukarıdaki bölümler). Diğer bir deyişle, 200 nanometre altında, gerçek zamanlı olarak, gözlemleme yeteneği var. Gündelik ışık iletim ortamı olduğu için optik mikroskop istilacı olmayan bir teknik ve teknolojidir. Optik limitin ötesinde optik mikroskop ile görüntüleme, hücresel düzeyde ve nanometre düzeyinde tasarlanabilir.

Örneğin, 2007 yılında  geleneksel optik lens ile metamalzeme birleştiğinde,  metamalzeme tabanlı objektif sıradan bir optik mikroskop ile görülebilen çok küçük (nano) desenleri görmek için görünür ışık manipüle edebildiği gösterilmiştir. Bu potansiyel  sadece bir canlı hücreler ya da hücresel süreçlerinde  proteinler ve yağların hareket ve dışarı hücreleri gibi incelemek için değildir. Bu teknoloji etki, teknoloji alanında, şimdiye kadar küçük bilgisayar çipleri üretimi için gerekli fotolitografi ve nanolitografi ilk adımlarını geliştirmek için kullanılabilir.

Dalga boyunun ötesinde görüntülemeye odaklanma fotonların kullanıldığı dalga boylarından daha küçük olan objeleri görmeye izin veren nadir bir görüntüleme sistemi haline geldi. Bir foton ışık asgari birimidir. Daha fiziksel olarak imkansız olduğu düşünülen dalga boyunun ötesinde görüntüleme, metamalzemelerin gelişmesi ile birlikte yapılabilir hale gelmiştir. Bu genel olarak başarılı kullanarak bir katmanın metal gibi altın veya gümüş birkaç atom kalınlığında olan eylemler olarak bir süperlens, ya da yoluyla 1D ve 2D . İnce etkileşimi arasında yayılıyor, fani dalgaları, yakın alan görüntüleme ve uzak alan görüntüleme tartışılan bölümleri aşağıda.

Metamalzeme lensler (Süperlens) her durumda negatif kırılma indisine üreterek nanometre büyüklüğünde görüntüleri yeniden görüntüleyebilir. Hızla azalan bu dengeler . Metamalzemeler öncesinde, çok sayıda başka teknikler önerilmiştir ve hatta süper çözünürlüklü mikroskopi oluşturmak için çabalar vardı.  1928 yılına kadar, , bir bilim adamı,  fikrini tasarlamak ve geliştirmek için kredi verildi.

1974 önerileri için iki-boyutlu üretim teknikleri önerilmişti. Bu öneriler uygun kontak bir düzlemsel substrat üzerinde, kabartma, fotolitografi, elektron litografi, X-ışını litografi veya iyon bombardımanı dahil bir görüğntüleme modeli oluşturmak içindi.
Paylaşılan teknolojik metamalzeme lens ve çeşitli litografinin amacı boyutları vakum içerisindeki ışığın dalga boyunda çok daha küçük olan özelliklere sahip optik çözünürlük.  1981 yılında mavi ışık (400 nm) ile düzlemsel (düz) mikroskopik metal kalıplarının temas görüntüleme iki farklı teknik gösterilmiştir. Bir denemenin sonucunde  100 nm ve başka birinde çözünürlük,50 ile 70 nm arasınde.

 1998 yılından bu yana yakın alan optik litografi nanometre ölçekli özellikleri oluşturmak için tasarlanmıştır. Bu teknoloji üzerine sürekli olarak yapılan araştırmalar 2000-2001 yıllarına gelindiğinde  ilkkez deneysel olarak gösterilmiştir. Elektron demeti litografi etkinliği de nanometre ölçekli uygulamalar için yeni milenyumun başından beri araştırılmışdır. Baskı litografi nanometre ölçekli araştırma ve teknoloji için arzu edilen avantajlara sahip olduğu gösterilmiştir.

Gelişmiş derin UV fotolitografi, şimdi 100 nm çözünürlük ile sunabilir, ancak desenleri arasındaki minimum özellik boyutu ve aralık ışık kırınım sınırı tarafından belirlenir. Bu gibi fani yakın alan litografi, yakın alan girişim litografi ve faz değiştirme maske litografi olarak türev teknolojiler, kırınım sınırı aşmak için geliştirilmiştir.

2000 yılında, John Pendry ışığın dalga boyunun altında odaklama için nanometre ölçekli görüntüleme elde edebilen bir Metamalzeme lens kullanmayı önerdi.

Mükemmel lens oluşturmak için sorun, bir kaynaktan çıkan bir EM alanının genel genişlemede yayılan dalgalar ve yakın alan veya kaybolan dalgaların hemen olmasıdır. Örneğin, düzlemsel dalgalar yayma ve arayüze paralel ilerlemek ile  oluşacak olacak S-kutuplaşması, bir elektrik alan ile 2-B hat kaynağının bir örneğidir.  Yayılma yönünde ilerleyen ve orta arayüzüne paralel bir yönde küçük kaybolan dalga, önceden kaybolan, çürüyen, dalgalardı . Sıradan (pozitif indeks) optik elemanlar, yayılan bileşenleri yönlendirir, ancak katlanarak çürüyen homojen olmayan bileşenler, her zaman bir görüntüye odaklama için kırılma sınırında kaybolur.

Bir süperlens, yakın alan ışınlarını büyütmek için dalga boyu ötesinde görüntüleme kabiliyetine sahip olan bir lenstir. Geleneksel lensler nedeniyle sözde kırınım sınırı, bir dalga boyu mertebesinde bir çözünürlüğe sahip. Bu sınır görünür ışığın dalga boyundan çok daha küçük bireysel atomlar gibi çok küçük nesneleri görüntülemeyi engellemektedir. Bir süperlens kullanılarak kırınım sınırı yenilebilir. Bir örnek, Pendry düz lens olarak kırılma negatif indeksi ile bir malzeme levha kullanır, tarif edilen başlangıç camdır. Teorik olarak, mükemmel bir lens mükemmel odak yeteneğine sahip olacak - mükemmel görüntü düzleminde kaynak düzlemin elektromanyetik alan üretmesi anlamına gelir.

Geleneksel lenslerin performans sınırlaması kırınım sınırından kaynaklanmaktadır. Pendry(2000) izlenerek, kırınım sınırı şu şekilde anlaşılabilir. Bir nesne ve nesneyi ışınları + z yönde hareket eden, böylece, z ekseni boyunca yerleştirilmiş bir lens göz önünde bulundurun. Nesneden yayılan alan düzlem dalgaları üst üste olarak, açısal spektrum yöntemi açısından yazılabilir:
formula_2 'nin  formula_3 'ye bağlı olduğu fonksiyon olarak:
Sadece pozitif kare kökü enerji +z yönünde olacak şekilde alınır. Tüm bileşenlerinin açısal spektrum görüntü için hangi formula_2 gerçek vardır aktarılan ve yeniden odaklanmış tarafından sıradan bir lens. Ancak, 
Daha sonra formula_2 hayali olur ve dalga genliği dalga z ekseni boyunca yayılırken çürükleri bir fani dalgadır. Bu sonuçlar, yüksek frekans (küçük ölçekli) özelliklerinin görüntüleri hakkında bilgi içeren yüksek açısal frekans dalgalarının kaybolmasını gösterdi. Dalga boyu ile ifade edilebilen elde edilebilir en yüksek çözünürlük:

Bir süperlens kırınım sınırını aşabilir. Bir Pendry tipi süperlens n indisine sahip = 1 (ε = -1, μ = -1), ve böyle bir malzeme, + z yönünde enerji taşıma olması dalga vektörü z bileşeni yönünde ters işareti gerektirir:
Büyük açısal frekanslar için, büyüdükçe kaybolan dalgalar, uygun lens kalınlığı ile çok köşeli yelpazenin tüm bileşenlerine bozulmadan lens aracılığıyla iletilebilir. Fani dalgalar büyüme yönünde taşırken enerjinin korunumu ile herhangi bir sorun yoktur. Poynting vektörü büyüme yönüne dik yönlendirilmiştir. Mükemmel lens içinde seyahat eden dalgalar için, Poynting vektörü faz hızının tersi yöndedir. 

Normal olarak, bir dalga iki malzemenin arayüzü üzerinden geçtiğinde, dalga normalin karşı tarafında görünür. Ancak, ara yüz negatif kırılma indeksli bir malzeme ile pozitif kırılma indeksli başka bir malzeme arasında ise, dalga normalle aynı tarafta görünecektir. Pendry'nin fikrin de mükemmel bir lens  n = -1 olduğu düz bir malzemedir. Böyle bir lens yakın alan ışınlarını görebilir, normalde bozunma nedeniyle kırınım sınırı, bir kez objektifin içine odaklanır ve bir kez dışında objektifin izin verdiği dalga ötesinde görüntüleme yapar. 

Süperlens imalatı imkansız olduğu düşünülen bir anda oldu. 2000,  iki yüzlü basit bir levhanın bu işi yapabileceğini öne sürdü . Negatif geçirgenliği ve geçirgenliği olan metamalzemelerin imali o kadar kolay değil ancak böyle bir lensin deneysel olarak gerçekleştirilmesi biraz daha zaman aldı. Gerçekten de, böyle bir malzeme doğal olarak bulunmamaktadır ve imali için gerekli metamalzemeler kolay olmamalıdır. Ayrıca, gösterilen parametrelerin malzeme son derece hassas (dizin gerekir eşit -1); küçük sapmalar yapmak bu enerjiyi kullanan çözünürlüğü alınamıyordu. Metamalzemelerin doğal rezonansından dolayı, süperlenslerin birçok (önerilen) uygulamaları, metamalzemeler çok dağılımlı olmasına bağlıdır. Malzeme parametrelerine bağlı süperlensler hassas doğası sınırlı kullanılabilir frekans aralığına sahip olmasına metamalzemelere dayalı süperlensler neden olur. Bu ilk teorik süperlens tasarımı yakın alanda dalga çürüme ve rekonstrüksiyon görüntüleri telafisi için bir metamalzeme oluşuyordu.Yayılan ve fani dalgalar görüntünün çözünürlüğüne katkıda bulunabilir.

Pendry, yaklaşık süperlens oluşturabilecek tek bir negatif parametreye sahip bir merceğin, çok küçük mesafeler de uygun kaynak polarizasyonunu sağlayabileceğini öne sürmüştür. Görünür ışığın frekansında bir negatif geçirgenlik ile üretilecek metamalzemeler zor olduğundan görünür ışık için bu yararlı bir alternatiftir. Negatif geçirgenliğe (ama negatif kırılma olmadan) sahip metaller daha sonra iyi bir alternatif olacaktır. Pendry operasyonun tahmin dalga boyunda nispeten düşük kayıplara sebep olması nedeniyle gümüş kullanılmasını önerdi (356 nm). 2003 yılında Pendry teorisi ilk olarak deneysel Parimi ve arkadaşları tarafından gösterilmiştir. RF / mikrodalga frekanslarında. 2005 yılında, iki bağımsız grup UV ışığı ile aydınlatılmış ince gümüş levhalar kullanarak her ikisi de dalga boyundan daha küçük nesnelerin "fotoğraflarını" çekerek, UV aralığında Pendry merceğini doğruladı. Görünür ışığın negatif kırılması deneysel olarak 2003 yılında bir yttrium ortovanadat (YVO4) kristali üzerinde doğrulandı.

Bu mikrodalgalar için basit bir süperlens tasarım paralel iletken tellerin bir dizi kullanabilirsiniz keşfedilmiştir.
 Bu yapı MR görüntülemesinde  çözünürlüğü arttırmanın mümkün olduğunu göstermiştir.

2004 yılında,mikrodalga frekanslarında, negatif kırılma endeksli ilk süper merceğin kırınım sınırından üç kat daha iyi çözünürlük sağladığı gösterilmiştir. 2005 yılında, ilk yakın alan süperlens N.Fang et al. tarafından ortaya konmuştur, ancak objektif, negatif kırınıma iti