Que sont les métamatériaux électromagnétiques?

Les métamatériaux électromagnétiques sont des composés conçus pour avoir des propriétés structurelles et chimiques uniques qui ne sont pas naturelles pour les matériaux eux-mêmes. Des surfaces à l'échelle nanométrique sont créées qui peuvent affecter la réaction du métamatériau à la lumière ordinaire, ainsi que d'autres types de rayonnements tels que le rayonnement micro-ondes par le fait que les caractéristiques structurelles sont de taille plus petite que la longueur d'onde réelle du rayonnement. Properties such electromagnetic metamaterials are often created to display include unique dielectric effects, as well as a negative refractive index with silver metamaterials, which could be used to make a superlens that could resolve features a few nanometers in size or be used to view the interior of non-magnetic objects.

While electromagnetic metamaterials have a wide range of potential applications, the focus of much of the research dans les matériaux de 2011 a été en ingénierie micro-ondes pour les antennes avancées et d'autres systèmes magnétiques. CesLes matériaux structurés artificiellement sont capables de développer des caractéristiques de magnétisme en présence de champs micro-ondes ou de champs infrarouges infrarouges qui existent directement entre la plage de lumière micro-ondes et visible du spectre électromagnétique (EM). Ces matériaux seraient autrement non magnétiques et stimuler cette propriété en eux est appelé en physique comme créant un comportement gauche (LH). La création d'un tel comportement dans les dispositifs non magnétiques serait déterminant dans la fabrication de filtres avancés et de l'électronique de transfert de faisceau ou de phase.

Les utilisations des métamatériaux miniaturiseraient davantage les composants électroniques, ainsi que des circuits et des antennes plus sélectivement réceptifs ou imperméables à diverses bandes de la gamme EM. Un exemple d'une application pour un niveau de contrôle plus fin sur les ondes électromagnétiques serait dans la technologie du système de positionnement mondial (GPS) qui pourrait transMIT ou bloquer un signal de positionnement plus précis que ce qui est actuellement possible dans les environnements de ciblage et de brouillage militaires. Cette capacité améliorée est rendue possible par le fait que les métamatériaux électromagnétiques sont une forme de matériau structuré artificiellement qui interagit à la fois avec et contrôle les ondes électromagnétiques ambiantes, ce qui rend les émetteurs de matériaux et les récepteurs.

Les types de métamatériaux qui démontrent ces propriétés ont des caractéristiques structurelles conçues à l'échelle de l'Angstrom, ou à une taille d'environ un dixième d'un nanomètre. Cela nécessite des efforts conjoints de plusieurs domaines de la science pour construire de tels matériaux, notamment la physique, la chimie et l'ingénierie en nanotechnologie et science des matériaux. Les métaux de l'or, de l'argent et du cuivre, ainsi que des plasmas et des cristaux photoniques sont des matériaux qui ont été utilisés pour construire de tels métamatériaux électromagnétiques et, à mesure que la science progresse, les utilisations des métamatériaux trouvent des applications croissantes dans le domaine de l'optique. It moiS a théorisé que finalement une forme de champ d'invisibilité électromagnétique pouvait être générée par de tels métamatériaux, où la lumière visible pourrait être pliée autour d'eux pour cacher leur présence.