metamaterial คืออะไร?

metamaterial เป็นวัสดุที่มีคุณสมบัติพิเศษที่ได้มาจากโครงสร้างมากกว่าองค์ประกอบทางเคมีmetamaterial ที่รู้จักกันดีคือวัสดุที่มีดัชนีหักเหเชิงลบซึ่งหมายความว่าพวกเขาทำให้แสงงอในทางที่ผิด - นั่นคือมากกว่าวัสดุใด ๆ ที่มีดัชนีการหักเหของแสงบวก

วัสดุทั้งหมดที่พบในธรรมชาติมีดัชนีการหักเหของแสงในเชิงบวกวัสดุดัชนีการหักเหเชิงลบมีการใช้งานในซูเปอร์ลินส์ - เลนส์พิเศษที่มีศักยภาพในการแก้ไขคุณสมบัติที่เล็กกว่าความยาวคลื่นของแสงที่มองเห็นได้และเสื้อคลุมล่องหนที่เป็นไปได้วัสดุเหล่านี้อาจใช้ใน plasmonics ซึ่งเป็นพื้นที่ใหม่ที่แปลกใหม่ของการคำนวณที่ใช้ประโยชน์จากคลื่นความหนาแน่นในการเรียกเก็บเงินสำหรับการคำนวณ

metamaterials ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับแม่เหล็กไฟฟ้าและทัศนศาสตร์เช่นลำแสงผู้ขับขี่, เลนส์ ฯลฯ พวกเขากำลังทำซ้ำกริดของส่วนประกอบของเซลล์โดยมีขนาดเซลล์ประมาณเท่ากับความยาวคลื่นของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่พวกเขาพยายามทำงานด้วยดังนั้น metamaterial ที่ออกแบบมาเพื่อเปลี่ยนเส้นทางไมโครเวฟจะมีเซลล์ในช่วงมิลลิเมตรในขณะที่ metamaterial ที่ออกแบบมาสำหรับการใช้งานเลนส์จะมีเซลล์ที่เล็กกว่ามากในช่วง 380 นาโนเมตร - 780 นาโนเมตร

metamaterials มักจะเกี่ยวข้องกับนาโนเทคโนโลยีโครงสร้างที่ใช้สำหรับแอปพลิเคชันออพติกถูกวัดในนาโนเมตรการสร้าง metamaterials อาจต้องใช้วิธีการประดิษฐ์แบบใหม่ทำให้เป็นไปได้ผ่านนาโนเทคโนโลยีเท่านั้นเมื่อนาโนเทคโนโลยีดำเนินไปในอีกไม่กี่ทศวรรษข้างหน้ามันจะปลดล็อก metamaterials ใหม่และลดต้นทุนของพวกเขา

มีอย่างน้อยหนึ่ง metamaterial ธรรมชาติที่รู้จัก (แต่ไม่มี metamaterials ธรรมชาติที่มีดัชนีการหักเหเชิงลบ): โอปอลโอปอลประกอบด้วย Cristobalite ซึ่งเป็นโพลีมอร์ฟที่อุณหภูมิสูงของควอตซ์และ tridymite ที่เกิดขึ้นในการปะทุของภูเขาไฟวัสดุที่เกิดขึ้นนั้นประกอบด้วยเซลล์แร่ขนาดเล็กจำนวนมากที่มีการร่วงลงอย่างต่อเนื่องเมื่อเทียบกับอีกเซลล์หนึ่งสร้างเอฟเฟกต์ขนาดมหภาคของการแสดงที่สวยงามหลายสีซึ่งส่วนใหญ่เป็นสีน้ำเงินที่โดดเด่น