Τι είναι ένα μετα -υλικό;

Ένα μετα -υλικό είναι ένα υλικό με ειδικές ιδιότητες που προέρχονται από τη δομή του και όχι από τη χημική του σύνθεση.Τα πιο γνωστά μετα -υλικά είναι υλικά με αρνητικό δείκτη διάθλασης, που σημαίνει ότι κάνουν το φως να λυγίζει τον λάθος τρόπο - δηλαδή, σημαντικά περισσότερο από οποιοδήποτε υλικό με θετικό δείκτη διάθλασης.

Όλα τα υλικά που βρίσκονται στη φύση έχουν θετικό δείκτη διάθλασης.Τα αρνητικά υλικά ευρετηρίου διάθλασης έχουν εφαρμογές σε superlenses - ειδικοί φακοί με τη δυνατότητα επιλογής χαρακτηριστικών μικρότερο από το μήκος κύματος του ορατού φωτός και πιθανές μανδύες αόρατο που κατευθύνουν ομαλά το ορατό φως γύρω από ένα αντικείμενο αντί να απορροφούν ή να αντανακλούν συμβατικά.Αυτά τα υλικά θα μπορούσαν επίσης να χρησιμοποιηθούν στην πλασμονική, μια εξωτική νέα περιοχή υπολογιστών που εκμεταλλεύεται τα κύματα πυκνότητας που είναι υπεύθυνοι για τους υπολογισμούς για υπολογισμούς., φακοί, κλπ. Επαναλαμβάνουν πλέγματα κυτταρικών συστατικών, με μέγεθος κυττάρων περίπου ίσο με εκείνο του μήκους κύματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας με την οποία προσπαθούν να εργαστούν.Έτσι, ένα μετα -υλικό που έχει σχεδιαστεί για να επαναπροσδιορίσει τα μικροκύματα θα έχουν κύτταρα στην περιοχή χιλιοστών, ενώ ένα μετα -υλικό που έχει σχεδιαστεί για εφαρμογές οπτικών θα έχει πολύ μικρότερα κύτταρα, γύρω από την περιοχή των 380 nm - 780 nm.Οι δομές που χρησιμοποιούνται για εφαρμογές οπτικών μετριούνται σε νανομετρικά.Η δημιουργία μετα -υλικών μπορεί να απαιτεί νέες μεθόδους κατασκευής, που έγιναν δυνατές μόνο μέσω της νανοτεχνολογίας.Καθώς η νανοτεχνολογία εξελίσσεται τις επόμενες δεκαετίες, θα ξεκλειδώσει νέα μετα -υλικά και θα μειώσει το κόστος τους.

Υπάρχει τουλάχιστον ένα γνωστό φυσικό μετα -υλικό (αλλά δεν υπάρχουν φυσικά μετα -υλικά με αρνητικό δείκτη διάθλασης): το OPAL.Το OPAL αποτελείται από cristobalite, ένα πολυμορφικό υψηλής θερμοκρασίας του χαλαζία και το τριμεμίτη που παράγονται σε ηφαιστειακές εκρήξεις.Το προκύπτον υλικό αποτελείται από ένα τεράστιο αριθμό μικροσκοπικών ορυκτών κυττάρων που συνεχώς στρέφονται σε σχέση με ένα άλλο, δημιουργώντας το μακροοικονομικό αποτέλεσμα μιας όμορφης απεικόνισης πολλαπλών χρωμάτων, πιο εμφανώς ένα λαμπρό μπλε.