Was sind elektromagnetische Metamaterialien?

Elektromagnetische Metamaterialien sind Verbindungen, die so konstruiert sind, dass sie einzigartige strukturelle und chemische Eigenschaften aufweisen, die für die Materialien selbst nicht natürlich sind.Es entsteht nanoskalige Oberflächen, die die Reaktion der Metamaterialien auf gewöhnliches Licht sowie andere Strahlungsarten wie Mikrowellenstrahlung beeinflussen können, indem die strukturellen Merkmale kleiner sind als die tatsächliche Wellenlänge der Strahlung.Eigenschaften wie elektromagnetische Metamaterialien werden häufig zur Anzeige erstellt, um einzigartige dielektrische Effekte sowie einen negativen Brechungsindex mit Silbermetamaterialien zu enthaltenNichtmagnetische Objekte.

Während elektromagnetische Metamaterialien eine breite Palette potenzieller Anwendungen aufweisen, lag der Schwerpunkt eines Großteils der Forschung zu Materialien wie im Jahr 2011 in der Mikrowellenentechnik für fortschrittliche Antennen und andere magnetische Systeme.Diese künstlich strukturierten Materialien können in Gegenwart von Mikrowellenfeldern oder Terahertz-Infrarotfeldern, die direkt zwischen der Mikrowellen- und sichtbarem Lichtbereich des elektromagnetischen (EM) -Spektrums bestehen, zu entwickeln.Solche Materialien wären ansonsten nichtmagnetisch, und diese Eigenschaft in ihnen wird in der Physik als Schaffung linkshändiger Verhaltensweisen (LH) bezeichnet.Das Erstellen eines solchen Verhaltens in nichtmagnetischen Geräten wäre maßgeblich an der Herstellung fortschrittlicher Filter und Balkenverschiebung oder Phasenverschiebungselektronik beteiligt.oder undurchlässig für verschiedene Bands der EM -Reichweite.Ein Beispiel für eine Anwendung für eine feinere Kontrolle über elektromagnetische Wellen wäre die GPS -Technologie (Global Positioning System), die ein präziseres Positionierungssignal übertragen oder blockieren könnte, als derzeit in militärischen Targeting- und Jamming -Umgebungen möglich ist.Diese verstärkte Fähigkeit wird durch die Tatsache ermöglicht, dass elektromagnetische Metamaterialien eine künstlich strukturierte Materialform sind, die sowohl mit elektromagnetischen Wellen am Umgebungsumgebung interagiert und steuert, was die Materialien sowohl Sender als auch Empfänger macht.

Die Arten von Metamaterialien, die diese Eigenschaften zeigen, haben strukturelle MerkmaleIn der Skala des Angstroms oder in einer Größe von etwa einem Zehntel eines Nanometers konstruiert.Dies erfordert gemeinsame Anstrengungen mehrerer Wissenschaftsbereiche, um solche Materialien aufzubauen, einschließlich Physik, Chemie und Ingenieurwesen in der Nanotechnologie und der Materialwissenschaft.Gold-, Silber- und Kupfermetalle sowie Plasmen und photonische Kristalle sind Materialien, die zum Bau solcher elektromagnetischen Metamaterialien verwendet wurden, und im Verlauf der Wissenschaft findet die Verwendung von Metamaterialien zunehmende Anwendungen auf dem Gebiet der Optik.Es wird theoretisiert, dass letztendlich eine Form des elektromagnetischen Unsichtbarkeitsfeldes durch solche Metamaterialien erzeugt werden kann, bei denen sichtbares Licht um sie herum verbeugt werden kann, um ihre Anwesenheit zu verbergen.