Hvad er elektromagnetiske metamaterialer?

Elektromagnetiske metamaterialer er forbindelser, der er konstrueret til at have unikke strukturelle såvel som kemiske egenskaber, der ikke er naturlige for selve materialerne. Nanoskalaoverflader oprettes, der kan påvirke metamaterialets reaktion på almindeligt lys såvel som andre typer stråling, såsom mikrobølgestråling ved, at de strukturelle træk er mindre i størrelse end den faktiske bølgelængde af stråling. Egenskaber, så elektromagnetiske metamaterialer ofte oprettes til visning, inkluderer unikke dielektriske effekter, såvel som et negativt brydningsindeks med sølvmetamaterialer, som kan bruges til Af 2011 har været i mikrobølgeeteknik for avancerede antenner og andre magnetrelaterede systemer. DisseKunstigt strukturerede materialer er i stand til at udvikle magnetismefunktioner i nærvær af mikrobølgefelter eller terahertz-infrarøde felter, der findes direkte mellem mikrobølgeovn og synligt lysområde for det elektromagnetiske (EM) spektrum. Sådanne materialer ville ellers være ikke-magnetisk, og at stimulere denne egenskab i dem omtales i fysik som at skabe venstrehåndet (LH) opførsel. Oprettelse af en sådan opførsel i ikke-magnetiske enheder ville være medvirkende til fremstilling af avancerede filtre og stråle-skiftende eller faseskiftende elektronik.

Anvendelsen af ​​metamaterialer ville yderligere miniaturisere elektronikkomponenter samt gøre kredsløb og antenner mere selektivt modtagelige eller uigennemtrængelige for forskellige bånd i EM -området. Et eksempel på en applikation til et finere kontrolniveau over elektromagnetiske bølger ville være i Global Positioning System (GPS) -teknologi, der kunne trans transMIT eller blokerer et mere præcist positioneringssignal end i øjeblikket er muligt i militære målretning og fastklemningsmiljøer. Denne forbedrede evne muliggøres af det faktum, at elektromagnetiske metamaterialer er en kunstigt struktureret materialeform, der både interagerer med og kontrollerer omgivende elektromagnetiske bølger, hvilket gør materialerne både transmittere og modtagere.

De typer metamaterialer, der demonstrerer disse egenskaber, har strukturelle træk, der er konstrueret i skalaen på Angstrom, eller i en størrelse på ca. en tiendedel af et nanometer. Dette kræver fælles indsats fra flere videnskabsområder for at bygge sådanne materialer, herunder fysik, kemi og teknik inden for nanoteknologi og materialevidenskab. Guld-, sølv- og kobbermetaller samt plasma og fotoniske krystaller er materialer, der er blevet anvendt til konstruktion af sådanne elektromagnetiske metamaterialer, og efterhånden som videnskaben skrider frem, finder anvendelse af metamaterialer stigende anvendelser inden for optikområdet. Det iS teoretiseret, at der til sidst kunne genereres en form for elektromagnetisk usynlighedsfelt af sådanne metamaterialer, hvor synligt lys kunne bøjes omkring dem for at skjule deres tilstedeværelse.