Ano ang isang metamaterial?

Ang isang metamaterial ay isang materyal na may mga espesyal na katangian na nagmula sa istraktura nito kaysa sa komposisyon ng kemikal nito.Ang pinakamahusay na kilalang metamaterial ay mga materyales na may negatibong refractive index, nangangahulugang gumawa sila ng light bend sa maling paraan - iyon ay, makabuluhang higit pa sa anumang materyal na may positibong repraktibo na index.

Ang lahat ng mga materyales na matatagpuan sa kalikasan ay may positibong refractive index.Ang mga negatibong refractive index na materyales ay may mga aplikasyon sa mga superlenses - mga espesyal na lente na may potensyal na lutasin ang mga tampok na mas maliit kaysa sa haba ng haba ng nakikita ng ilaw, at posibleng mga cloaks na hindi nakikita na direktang nakikitang ilaw nang maayos sa paligid ng isang bagay sa halip na sumisipsip o sumasalamin sa kombensyon.Ang mga materyales na ito ay maaari ring magamit sa plasmonics, isang kakaibang bagong lugar ng computing na nagsasamantala sa mga alon ng density sa mga carrier para sa pagkalkula..Kaya ang isang metamaterial na idinisenyo upang mag -reroute microwaves ay magkakaroon ng mga cell sa saklaw ng milimetro, habang ang isang metamaterial na dinisenyo para sa mga aplikasyon ng optika ay magkakaroon ng mas maliit na mga cell, sa paligid ng 380 nm - 780 nm range.Ang mga istruktura na ginamit para sa mga aplikasyon ng optika ay sinusukat sa mga nanometer.Ang paglikha ng metamaterial ay maaaring mangailangan ng mga pamamaraan ng katha ng nobela, na posible lamang sa pamamagitan ng nanotechnology.Habang umuusbong ang nanotechnology sa darating na mga dekada, mai -unlock nito ang mga bagong metamaterial at babaan ang kanilang gastos.

Mayroong hindi bababa sa isang kilalang natural na metamaterial (ngunit walang natural na metamaterial na may negatibong refractive index): ang opal.Ang opal ay binubuo ng cristobalite, isang mataas na temperatura na polymorph ng quartz at tridymite na ginawa sa mga pagsabog ng bulkan.Ang nagresultang materyal ay binubuo ng isang malaking bilang ng mga maliliit na cell ng mineral na patuloy na bumagsak na may kaugnayan sa isa pa, na lumilikha ng macro-scale na epekto ng isang magandang pagpapakita ng maraming mga kulay, pinaka-prominente isang napakatalino na asul.