Τι είναι τα ηλεκτρομαγνητικά μετα -υλικά;

Τα ηλεκτρομαγνητικά μετα -υλικά είναι ενώσεις που έχουν σχεδιαστεί για να έχουν μοναδικές δομικές και χημικές ιδιότητες που δεν είναι φυσικές για τα ίδια τα υλικά.Δημιουργούνται επιφάνειες νανοκλίμακας που μπορούν να επηρεάσουν την αντίδραση μετα -υλικών στο συνηθισμένο φως, καθώς και σε άλλους τύπους ακτινοβολίας, όπως η ακτινοβολία μικροκυμάτων από το γεγονός ότι τα δομικά χαρακτηριστικά είναι μικρότερα σε μέγεθος από το πραγματικό μήκος κύματος της ακτινοβολίας.Οι ιδιότητες τέτοιες ηλεκτρομαγνητικές μετα -υλικές συχνά δημιουργούνται για να εμφανίζονται περιλαμβάνουν μοναδικά διηλεκτρικά αποτελέσματα, καθώς και αρνητικό δείκτη διάθλασης με μετα -υλικά με ασήμι, τα οποία θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να φτιάξουν ένα superlens που θα μπορούσε να επιλύσει χαρακτηριστικά μερικά νανομετρικά σε μέγεθος ή να χρησιμοποιηθεί για να δείτε το εσωτερικό τουΤα μη μαγνητικά αντικείμενα

Ενώ τα ηλεκτρομαγνητικά μετα-υλικά έχουν ένα ευρύ φάσμα πιθανών εφαρμογών, το επίκεντρο μεγάλου μέρους της έρευνας σε τέτοια υλικά από το 2011 ήταν στη μηχανική μικροκυμάτων για προηγμένες κεραίες και άλλα μαγνητικά συστήματα.Αυτά τα τεχνητά δομημένα υλικά είναι ικανά να αναπτύσσουν χαρακτηριστικά μαγνητισμού παρουσία πεδίων μικροκυμάτων ή πεδία-υπέρυθρου πεδίου Terahertz που υπάρχουν απευθείας μεταξύ του φάσματος μικροκυμάτων και του ορατού φάσματος του ηλεκτρομαγνητικού (EM).Τέτοια υλικά θα ήταν διαφορετικά μη μαγνητικά και η τόνωση αυτής της ιδιότητας σε αυτά αναφέρεται στη φυσική ως δημιουργία συμπεριφοράς με αριστερόχειρα (LH).Η δημιουργία μιας τέτοιας συμπεριφοράς σε μη μαγνητικές συσκευές θα ήταν καθοριστική για την κατασκευή προηγμένων φίλτρων και ηλεκτρονικών μετατόπισης δέσμης ή μετατόπισης φάσης.ή αδιαπέραστες σε διάφορες μπάντες της σειράς EM.Ένα παράδειγμα μιας εφαρμογής για ένα λεπτότερο επίπεδο ελέγχου των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων θα ήταν στην τεχνολογία παγκόσμιου συστήματος τοποθέτησης (GPS) που θα μπορούσε να μεταδώσει ή να αποκλείσει ένα ακριβέστερο σήμα τοποθέτησης από ό, τι είναι δυνατή σε στρατιωτική στόχευση και περιβάλλοντα μπλοκαρίσματος.Αυτή η ενισχυμένη ικανότητα καθίσταται δυνατή από το γεγονός ότι τα ηλεκτρομαγνητικά μετα-υλικά είναι μια τεχνητά δομημένη μορφή υλικού που αλληλεπιδρά με και ελέγχει τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα περιβάλλοντος, καθιστώντας τα υλικά τόσο τους πομπούς όσο και τους δέκτες.που σχεδιάστηκε στην κλίμακα του Angstrom, ή σε μέγεθος περίπου το ένα δέκατο ενός νανομετρικού.Αυτό απαιτεί κοινές προσπάθειες από διάφορους τομείς της επιστήμης για την οικοδόμηση τέτοιων υλικών, συμπεριλαμβανομένης της φυσικής, της χημείας και της μηχανικής στη νανοτεχνολογία και την επιστήμη των υλικών.Τα μέταλλα χρυσού, αργύρου και χαλκού, καθώς και πλάσματα και φωτονικοί κρύσταλλοι είναι υλικά που έχουν χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή τέτοιων ηλεκτρομαγνητικών μετα -υλικών και, καθώς η επιστήμη εξελίσσεται, οι χρήσεις των μετα -υλικών βρίσκει αυξανόμενες εφαρμογές στον τομέα της οπτικής.Θεωρείται ότι τελικά μια μορφή ηλεκτρομαγνητικού πεδίου αόρατο πεδίο θα μπορούσε να δημιουργηθεί από τέτοια μετα -υλικά, όπου το ορατό φως θα μπορούσε να λυγίσει γύρω τους για να αποκρύψει την παρουσία τους.