Jakie są elektromagnetyczne metamateriały?

Elektromagnetyczne metamateriały to związki zaprojektowane tak, aby mają unikalne właściwości strukturalne i chemiczne, które nie są naturalne dla samych materiałów.Tworzone są powierzchnie nanoskali, które mogą wpływać na reakcję metamateriałów na zwykłe światło, a także inne rodzaje promieniowania, takie jak promieniowanie mikrofalowe według faktu, że cechy strukturalne są mniejsze niż rzeczywistą długość fali promieniowania.Właściwości takie elektromagnetyczne metamateriały są często tworzone, aby wyświetlić unikalne efekty dielektryczne, a także negatywny współczynnik załamania światła z srebrnymi metamaterialami, które można użyć do tworzenia superlenów, które mogłyby rozwiązać cechy kilku nanometrów lub być używane do obejrzenia wnętrza zObiekty niemagnetyczne.

Podczas gdy elektromagnetyczne metamateriały mają szeroki zakres potencjalnych zastosowań, większość badań nad takimi materiałami, jak w 2011 roku, dotyczyła inżynierii mikrofalowej dla zaawansowanych anten i innych systemów związanych z magnetycznym.Te sztucznie ustrukturyzowane materiały są zdolne do opracowywania cech magnetyzmu w obecności pól mikrofalowych lub pól na podczerwieni terahertz, które istnieją bezpośrednio między mikrofalową i widzialnym zakresem światła elektromagnetycznego (EM).Takie materiały byłyby inaczej nie-marki, a stymulowanie tej właściwości jest określane w fizyce jako tworzenie zachowania leworęcznego (LH).Stworzenie takiego zachowania w urządzeniach niemagnetycznych byłoby odegrałyby kluczową rolę w produkcji zaawansowanych filtrów i elektroniki zmieniającej wiązki lub zmieniającą fazę.

Zastosowania metamateriałów dodatkowo zminiaturuje komponenty elektroniczne, a także uczynić obwody i antenlub nieprzepuszczalne dla różnych zespołów zasięgu EM.Przykładem jednego zastosowania dla drobniejszego poziomu kontroli fal elektromagnetycznych byłaby technologia globalnego systemu pozycjonowania (GPS), która mogłaby przesyłać lub blokować bardziej precyzyjny sygnał pozycjonowania niż jest to obecnie możliwe w środowiskach wojskowych i zagłuszania.Ta zwiększona zdolność jest możliwa dzięki faktowi, że elektromagnetyczne metamateriały są sztucznie ustrukturyzowaną postacią, która zarówno oddziałuje z falami elektromagnetycznymi, jak i kontrolują, dzięki czemu materiały zarówno nadajniki, jak i odbiorniki.

Rodzaje metamateriałów, które pokazują te właściwości, mają cechy strukturalne strukturalnezaprojektowany w skali Angstrom lub w wielkości około jednej dziesiątej nanometru.Wymaga to wspólnych wysiłków kilku dziedzin nauki w celu budowy takich materiałów, w tym fizyki, chemii i inżynierii w dziedzinie nanotechnologii i materiałów materiałowych.Metale złota, srebra i miedzi, a także plazmy i kryształy fotoniczne to materiały, które zostały użyte do konstruowania takich elektromagnetycznych metamateriałów, a wraz z postępem nauki zastosowania metamateriałów znajdują rosnące zastosowania w dziedzinie optyki.Teoretycznie jest teoretyczne, że ostatecznie forma elektromagnetycznego pola niewidzialności może być generowana przez takie metamateriały, w których światło widzialne może być zgięte wokół nich, aby ukryć ich obecność.