Wat zijn de verschillende toepassingen van metamaterialen?

Metamaterialen zijn laboratoriumgemaakte materialen die elektromagnetische golven kunnen buigen in tegenstelling tot elke andere in de natuur gevonden stof.Op aspect daarvan is dat dergelijke materialen lichtstralen in de tegenovergestelde richting kunnen buigen, een eigenschap die bekend staat als negatieve brekingsindex.Omdat verschillende soorten metamaterialen worden gemaakt met behulp van computers om de nanoschaalstructuur te simuleren en te bouwen, worden meer toepassingen van metamaterialen gerealiseerd.Ze kunnen worden gebruikt om geminiaturiseerde antennes en communicatiesystemen te maken;precieze beeldvormingssystemen in productie, verdediging en geneeskunde;evenals gebruikt in militaire en ruimtetoepassingen.Metamateriaal cloaking is ook theoretiseerd om het licht rond een object te buigen om het onzichtbaar te maken.

Het concept van deze materialen is gebaseerd op elektromagnetische golven die worden beïnvloed door interacties met atomen en moleculen in de natuur.Op een sub-microscopische schaal kunnen specifieke materialen worden gewijzigd om het gedrag van deze golven te beïnvloeden totdat ze werken op een manier die ze normaal niet doen.Objecten Een breuk De grootte van een lichtgolflengte zijn gemaakt, waardoor het mogelijk is om elektromagnetische golven in verschillende toepassingen te manipuleren.Een van de toepassingen van metamaterialen is hun gebruik in antennes die op printplaten kunnen worden geëtst en zeer weinig ruimte in beslag nemen.Miniatuurapparaten die antennes gebruiken, zijn daarom mogelijk, evenals kleinere circuits die breedbandfrequenties en faseverschuiving in elektronica regelen.

metamaterialen kunnen ook worden gebruikt in beeldvormingssystemen die werken aan resoluties die groter zijn dan de limieten van lichtgolflengte.De toepassingen van metamaterialen in deze gevallen variëren van het vergroten van de dichtheid van kleine elektronische componenten tot precieze medische beeldvormingssystemen en inspectieapparatuur voor productie.Meta-surfaces geconstrueerd uit elektromagnetische golfveranderende materialen zijn georganiseerd, zodat de kleinschalige geometrie beïnvloedt hoe de golven bewegen.De stoffen waarmee ze zijn geconstrueerd, hebben niet zoveel impact.

antennesystemen en communicatie -elektronica in satellieten kunnen ook metamaterialen opnemen.De payloadgrootte wordt geminimaliseerd, waardoor het gemakkelijker is om een kleinere satelliet te lanceren en minder duur is om te ontwerpen en te bouwen.Toepassingen van metamaterialen omvatten ook kleinere beveiligingsapparatuur en apparaten die door het leger worden gebruikt.Wetenschappers hebben zelfs metamaterialen toegepast op de theorie van cloaking of buiglicht zodat een object onzichtbaar wordt.Tot nu toe hebben ingenieurs vanaf 2011 in staat om één golflengte tegelijk te veroordelen, maar hebben ze theoretiseerd op toepassingen van metamaterialen voor het verbeteren van de prestaties van draadloze apparaten, geheugenopslag en optische lenzen.