Cos'è un'antenna metamateriale?
Un'antenna metamateriale è un'antenna molto piccola e potente che può essere prodotta sulla superficie di un circuito. È composto da metamateriale, che è costituito da elementi microscopici che consentono alle onde a radiofrequenza di passare a una maggiore efficienza rispetto ai materiali tradizionali. Classificato come materiale indice quasi zero, piega e riflette le radiazioni elettromagnetiche perpendicolari al substrato. L'antenna può essere incisa su un circuito utilizzando materiali a circuito e rame, quindi il processo di produzione è rapido ed economico. Tali piccole antenne possono essere incluse su qualsiasi circuito e sono state utilizzate nei telefoni cellulari e vari dispositivi portanti. La maggior parte del segnale è irradiata dall'antenna, a causa dell'elevato indice di rifrazione, o della capacità del materiale di dirigere le radiazioni, piuttosto che rifletterlo indietro. Un'antenna metamateriale ha un indice negativo di rifrazione, in contrasto con sostanze come vetro o aria. A una frazione delle dimensioni delle lunghezze d'onda, i metamateriali sono compositi che possono essere fabbricati in base a quali tipi di capacità sono necessari per l'applicazione. I sistemi di antenne miniaturizzati sono adatti per le comunicazioni wireless, perché supportano l'elevata produzione e la velocità su cui si basano molte persone e aziende.
Queste proprietà fisiche consentono una classe di antenne metamateriali che sono efficienti, quindi il telefono cellulare non utilizzerà la stessa potenza, ad esempio. Lo spazio occupato sui circuiti è inferiore alle antenne tradizionali, quindi un'antenna metamateriale può essere posizionata su una scheda più piccola e consentendo spazio ai vari componenti necessari per il dispositivo. Da quando la tecnologia è stata studiata e avanzata a partire da poco più di un decennio fa, milioni di queste antennesono sul mercato a partire dal 2011 e la produzione continua a crescere.
Le comunicazioni wireless sono solo una delle applicazioni del metamateriale, come l'implementazione di sistemi di comunicazione 4G per i dispositivi mobili basati sui consumatori e sul business. Un'antenna metamateriale può essere utilizzata per le comunicazioni di emergenza e per i radar utilizzati per scopi geologici e per monitorare l'attività nei tunnel. Il metamateriale devia la luce e altri segnali in modo diverso rispetto a qualsiasi altro materiale trovato in natura. Gli scienziati hanno ipotizzato che, al di là dell'uso per un'antenna metamateriale, potrebbe essere fabbricato per creare lenti o rivestimenti futuri che rendono invisibili oggetti.