Vilka är de olika tillämpningarna av metamaterial?

Metamaterial är laboratorie-tillverkade material som kan böja elektromagnetiska vågor till skillnad från något annat ämne som finns i naturen.På aspekten av dem är att sådana material kan böja ljusstrålar i motsatt riktning, en egenskap som kallas negativt brytningsindex.Eftersom olika typer av metamaterial skapas med hjälp av datorer för att simulera och bygga nanoskala -strukturen, realiseras fler tillämpningar av metamaterial.De kan användas för att göra miniatyriserade antenner och kommunikationssystem;exakta bildsystem inom tillverkning, försvar och medicin;samt används i militära och rymdapplikationer.Metamaterial cloaking har också teoretiserats för att böja ljuset runt ett objekt för att göra det osynligt.

Begreppet dessa material är baserat på elektromagnetiska vågor som påverkas av interaktioner med atomer och molekyler i naturen.På en sub-mikroskopisk skala kan specifika material förändras för att påverka beteendet hos dessa vågor tills de verkar på ett sätt som de normalt inte gör.Objekt en bråkdel på storleken på en lätt våglängd har skapats, vilket gör det möjligt att manipulera elektromagnetiska vågor i olika applikationer.En av tillämpningarna av metamaterial är deras användning i antenner som kan etsas på kretskort och ta mycket lite utrymme.Miniatyranordningar som använder antenner är därför möjliga, liksom mindre kretsar som styr bredbandsfrekvenser och fasförskjutning i elektronik.

Metamaterial kan också användas i bildsystem som fungerar med upplösningar större än gränserna för ljusvåglängdsstorlek.Tillämpningarna av metamaterial i dessa fall sträcker sig från att öka densiteten för små elektroniska komponenter till exakta medicinska avbildningssystem samt inspektionsenheter för tillverkning.Metasurfaces konstruerade av elektromagnetiska vågförändringsmaterial är organiserade så att den småskaliga geometri påverkar hur vågorna rör sig.De ämnen som de är konstruerade med har inte så mycket påverkan.

Antennasystem och kommunikationselektronik i satelliter kan också innehålla metamaterial.Nyttolaststorleken minimeras, vilket gör det lättare att starta en mindre satellit och billigare att designa och bygga den.Tillämpningar av metamaterial inkluderar också mindre säkerhetsutrustning och enheter som används av militären.Forskare har till och med använt metamaterial på teorin om cloaking eller böjande ljus så att ett objekt blir osynligt.Hittills, från och med 2011, har ingenjörer kunnat täcka en våglängd åt gången, men har teoretiserat på tillämpningar av metamaterial för att förbättra prestandan för trådlösa enheter, minneslagring och optiska linser.