Hvad er de forskellige anvendelser af metamaterialer?

Metamaterialer er laboratoriefremstillede materialer, der kan bøje elektromagnetiske bølger i modsætning til noget andet stof, der findes i naturen.På aspekt af dem er, at sådanne materialer kan bøje lysstråler i den modsatte retning, en egenskab kendt som negativt brydningsindeks.Da forskellige typer metamaterialer oprettes ved hjælp af computere til at simulere og opbygge nanoskala -strukturen, realiseres flere anvendelser af metamaterialer.De kan bruges til at fremstille miniaturiserede antenner og kommunikationssystemer;præcise billeddannelsessystemer inden for fremstilling, forsvar og medicin;såvel som at blive brugt i militære og rumapplikationer.Metamateriale tilslutning er også blevet teoretiseret for at bøje lyset omkring et objekt for at gøre det usynligt.

Begrebet af disse materialer er baseret på, at elektromagnetiske bølger påvirkes af interaktioner med atomer og molekyler i naturen.I en undermikroskopisk skala kan specifikke materialer ændres for at påvirke opførslen af disse bølger, indtil de handler på en måde, de normalt ikke gør.Objekter Der er oprettet en brøkdel på størrelse med en let bølgelængde, hvilket gør det muligt at manipulere elektromagnetiske bølger i forskellige anvendelser.En af anvendelserne af metamaterialer er deres anvendelse i antenner, der kan ætses på kredsløbskort og optager meget lidt plads.Miniature -enheder, der bruger antenner, er derfor mulige, såvel som mindre kredsløb, der kontrollerer bredbåndsfrekvenser og faseskift i elektronik.

Metamaterialer kan også bruges i billeddannelsessystemer, der fungerer ved opløsninger større end grænserne for lysbølgelængde.Anvendelserne af metamaterialer i disse tilfælde spænder fra at øge densiteten af små elektroniske komponenter til præcise medicinske billeddannelsessystemer såvel som inspektionsenheder til fremstilling.Meta-surfaces konstrueret af elektromagnetisk bølgeændrende materialer er organiseret, så den småskala geometri påvirker, hvordan bølgerne bevæger sig.Stofferne, som de er konstrueret med, har ikke så meget indflydelse.

Antennesystemer og kommunikationselektronik i satellitter kan også indarbejde metamaterialer.Nyttelaststørrelsen minimeres, hvilket gør det lettere at starte en mindre satellit og billigere at designe og bygge den.Anvendelser af metamaterialer inkluderer også mindre sikkerhedsudstyr og enheder, der bruges af militæret.Forskere har endda anvendt metamaterialer på teorien om tilklædning eller bøjet lys, så et objekt bliver usynligt.Indtil videre har ingeniører fra 2011 været i stand til at kappe en bølgelængde ad gangen, men har teoretiseret om anvendelser af metamaterialer til forbedring af ydelsen af trådløse enheder, hukommelseslagring og optiske linser.