Quali sono le diverse applicazioni dei metamateriali?

I metamateriali sono materiali fatti in laboratorio che possono piegare le onde elettromagnetiche a differenza di qualsiasi altra sostanza trovata in natura.Sull'aspetto di essi è che tali materiali possono piegare le travi di luce nella direzione opposta, una proprietà nota come indice negativo di rifrazione.Poiché vengono creati diversi tipi di metamateriali con l'aiuto dei computer a simulare e costruire la struttura su nanoscala, vengono realizzate più applicazioni di metamateriali.Possono essere usati per produrre antenne e sistemi di comunicazione miniaturizzati;sistemi di imaging precisi in produzione, difesa e medicina;oltre ad essere utilizzato in applicazioni militari e spaziali.Il cloaking metamateriale è stato anche teorizzato per piegare la luce attorno a un oggetto per renderlo invisibile.

Il concetto di questi materiali si basa su onde elettromagnetiche influenzate da interazioni con atomi e molecole in natura.Su una scala sub-microscopica, i materiali specifici possono essere modificati per influenzare il comportamento di queste onde fino a quando non agiscono in un modo che normalmente non lo fanno.Sono stati creati oggetti una frazione di dimensioni di una lunghezza d'onda leggera, rendendo possibile manipolare le onde elettromagnetiche in una varietà di applicazioni.Una delle applicazioni dei metamateriali è il loro uso nelle antenne che possono essere incise sui circuiti e occupano pochissimo spazio.Sono quindi possibili dispositivi in miniatura che utilizzano antenne, nonché circuiti più piccoli che controllano le frequenze della banda larga e lo spostamento di fase in elettronica. I metamateriali possono anche essere utilizzati in sistemi di imaging che operano a risoluzioni superiori ai limiti delle dimensioni della lunghezza d'onda leggera.Le applicazioni dei metamateriali in questi casi vanno dall'aumento della densità di piccoli componenti elettronici a sistemi di imaging medico precisi e dispositivi di ispezione per la produzione.Sono organizzate meta-superficie costruite in materiali di alterazione delle onde elettromagnetiche in modo che la geometria su piccola scala influisca su come si muovono le onde.Le sostanze con cui sono costruite non hanno tanto impatto. I sistemi di antenne e l'elettronica di comunicazione nei satelliti possono anche incorporare metamateriali.La dimensione del payload è ridotta al minimo, rendendo più semplice il lancio di un satellite più piccolo e meno costosa da progettarlo e costruirlo.Le applicazioni di metamateriali includono anche attrezzature di sicurezza e dispositivi più piccoli utilizzati dai militari.Gli scienziati hanno persino applicato metamateriali alla teoria del cloaking o alla luce di piegarsi in modo che un oggetto diventi invisibile.Finora, a partire dal 2011, gli ingegneri sono stati in grado di sconfiggere una lunghezza d'onda alla volta, ma hanno teorizzato le applicazioni di metamateriali per migliorare le prestazioni di dispositivi wireless, archiviazione di memoria e lenti ottiche.