Ποιες είναι οι διαφορετικές εφαρμογές των μετα -υλικών;

Τα μετα-υλικά είναι εργαστηριακά κατασκευασμένα υλικά που μπορούν να κάμψουν τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα σε αντίθεση με οποιαδήποτε άλλη ουσία που βρίσκεται στη φύση.Κατά την πτυχή τους είναι ότι αυτά τα υλικά μπορούν να κάμψουν δοκούς φωτός προς την αντίθετη κατεύθυνση, μια ιδιότητα γνωστή ως αρνητικός δείκτης διάθλασης.Καθώς δημιουργούνται διαφορετικοί τύποι μετα -υλικών με τη βοήθεια υπολογιστών για την προσομοίωση και την κατασκευή της δομής νανοκλίμακας, πραγματοποιούνται περισσότερες εφαρμογές μετα -υλικών.Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία μικροσκοπικών κεραιών και συστημάτων επικοινωνίας.ακριβή συστήματα απεικόνισης στην κατασκευή, την άμυνα και την ιατρική.καθώς και να χρησιμοποιείται σε στρατιωτικές και διαστημικές εφαρμογές.Το κουνουπίδι των μετα -υλικών θεωρήθηκε επίσης για να λυγίσει το φως γύρω από ένα αντικείμενο για να το καταστήσει αόρατο.

Η έννοια αυτών των υλικών βασίζεται σε ηλεκτρομαγνητικά κύματα που επηρεάζονται από αλληλεπιδράσεις με άτομα και μόρια στη φύση.Σε μια υπο-μικροσκοπική κλίμακα, συγκεκριμένα υλικά μπορούν να τροποποιηθούν για να επηρεάσουν τη συμπεριφορά αυτών των κυμάτων μέχρι να ενεργήσουν με τρόπο που κανονικά δεν το κάνουν.Αντικείμενο έχει δημιουργηθεί ένα κλάσμα μεγέθους ενός μήκους κύματος φωτός, καθιστώντας δυνατή τη χειρισμό ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων σε διάφορες εφαρμογές.Μία από τις εφαρμογές των μετα -υλικών είναι η χρήση τους στις κεραίες που μπορούν να χαράσσονται σε πίνακες κυκλωμάτων και να καταλαμβάνουν πολύ λίγο χώρο.Οι μικροσκοπικές συσκευές που χρησιμοποιούν κεραίες είναι επομένως δυνατές, καθώς και μικρότερα κυκλώματα που ελέγχουν τις ευρυζωνικές συχνότητες και τη μετατόπιση φάσης στα ηλεκτρονικά.Οι εφαρμογές των μετα -υλικών σε αυτές τις περιπτώσεις κυμαίνονται από την αύξηση της πυκνότητας των μικρών ηλεκτρονικών εξαρτημάτων σε ακριβή συστήματα ιατρικής απεικόνισης καθώς και σε συσκευές επιθεώρησης για την κατασκευή.Οι μετα-επιφανειές που κατασκευάζονται από υλικά αλλαγής ηλεκτρομαγνητικού κύματος οργανώνονται έτσι ώστε η γεωμετρία μικρής κλίμακας να επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο κινούνται τα κύματα.Οι ουσίες με τις οποίες είναι κατασκευασμένες δεν έχουν τόσο μεγάλη επίδραση.

Συστήματα κεραίας και ηλεκτρονικά επικοινωνίας σε δορυφόρους μπορούν να ενσωματώσουν επίσης μετα -υλικά.Το μέγεθος του ωφέλιμου φορτίου ελαχιστοποιείται, καθιστώντας ευκολότερη την εκτόξευση ενός μικρότερου δορυφόρου και λιγότερο δαπανηρή για το σχεδιασμό και την κατασκευή του.Οι εφαρμογές των μετα -υλικών περιλαμβάνουν επίσης μικρότερο εξοπλισμό ασφαλείας και συσκευές που χρησιμοποιούνται από τον στρατό.Οι επιστήμονες έχουν εφαρμόσει ακόμη και μετα -υλικά στη θεωρία της κλάδου ή κάμψη φωτός έτσι ώστε ένα αντικείμενο να γίνει αόρατο.Μέχρι στιγμής, από το 2011, οι μηχανικοί κατάφεραν να καλύψουν ένα μήκος κύματος κάθε φορά, αλλά έχουν θεωρήσει σε εφαρμογές μετα -υλικών για τη βελτίωση της απόδοσης ασύρματων συσκευών, αποθήκευσης μνήμης και οπτικών φακών.