Hva er elektromagnetiske metamaterialer?

Elektromagnetiske metamaterialer er forbindelser konstruert for å ha unike strukturelle så vel som kjemiske egenskaper som ikke er naturlige for materialene selv.Nanoskala overflater opprettes som kan påvirke metamaterialreaksjonen på vanlig lys, så vel som andre typer stråling som mikrobølgestråling ved at de strukturelle trekkene er mindre i størrelse enn den faktiske bølgelengden til stråling.Egenskaper Slike elektromagnetiske metamaterialer opprettes ofte for å vise inkluderer unike dielektriske effekter, samt en negativ brytningsindeks med sølvmetamaterialer, som kan brukes til å lage et superlens som kan løse har noen få nanometer i størrelse eller brukes til å se interiøret tilIkke-magnetiske objekter.

Mens elektromagnetiske metamaterialer har et bredt spekter av potensielle applikasjoner, har fokuset for mye av forskningen på slikt materialer fra 2011 vært i mikrobølgeknitt for avanserte antenner og andre magnetrelaterte systemer.Disse kunstig strukturerte materialene er i stand til å utvikle magnetismefunksjoner i nærvær av mikrobølgefelt eller terahertz-infrarøde felt som finnes direkte mellom mikrobølgeovnen og synlig lysområde for det elektromagnetiske (EM) spekteret.Slike materialer ville ellers være ikke-magnetiske, og stimulering av denne egenskapen i dem blir referert til i fysikk som å skape venstrehånds (LH) oppførsel.Å skape en slik oppførsel på ikke-magnetiske enheteller ugjennomtrengelig for forskjellige band i EM -serien.Et eksempel på en applikasjon for et finere kontrollnivå over elektromagnetiske bølger vil være i globalt posisjoneringssystem (GPS) -teknologi som kan overføre eller blokkere et mer presist posisjonssignal enn det som for øyeblikket er mulig i militær målretting og fastkjøringsmiljøer.Denne forbedrede evnen blir muliggjort av det faktum at elektromagnetiske metamaterialer er en kunstig strukturert materialform som både samhandler med og kontrollerer omgivende elektromagnetiske bølger, noekonstruert i omfanget av Angstrom, eller i en størrelse på omtrent en tidel av et nanometer.Dette krever felles innsats fra flere vitenskapsfelt for å bygge slike materialer, inkludert fysikk, kjemi og ingeniørfag i nanoteknologi og materialvitenskap.Gull-, sølv- og kobbermetaller, så vel som plasma og fotoniske krystaller er materialer som har blitt brukt til å konstruere slike elektromagnetiske metamaterialer, og etter hvert som vitenskapen skrider frem, finner bruk av metamaterialer økende applikasjoner innen optikk.Det er teoretisert at til slutt en form for elektromagnetisk usynlighetsfelt kan genereres av slike metamaterialer, der synlig lys kan bøyes rundt dem for å skjule deres tilstedeværelse.