Wat zijn elektromagnetische metamaterialen?
Elektromagnetische metamaterialen zijn verbindingen ontworpen om zowel unieke structurele als chemische eigenschappen te hebben die niet natuurlijk zijn voor de materialen zelf. Op nanoschaal worden oppervlakken gecreëerd die de reactie van het metamateriaal op gewoon licht kunnen beïnvloeden, evenals andere soorten straling, zoals microgolfstraling door het feit dat de structurele kenmerken kleiner zijn in grootte dan de werkelijke golflengte van straling. Eigenschappen Dergelijke elektromagnetische metamaterialen worden vaak gemaakt om te weergeven omvatten unieke diëlektrische effecten, evenals een negatieve brekingsindex met zilvermetamaterialen, die kunnen worden gebruikt om een superlens te maken die kenmerken kunnen oplossen die een paar nanometers in grootte kunnen bekijken of worden gebruikt om het interieur van niet-magnetische objecten te bekijken. Het onderzoek naar dergelijke materialen als van 2011 is in microgolftechniek geweest voor geavanceerde antennes en andere magnetische gerelateerde systemen. DezeKunstmatig gestructureerde materialen zijn in staat om magnetisme-kenmerken te ontwikkelen in aanwezigheid van magnetronvelden of Terahertz-geïnfrarde velden die rechtstreeks bestaan tussen het magnetron en het zichtbare lichtbereik van het elektromagnetische (EM) spectrum. Dergelijke materialen zouden anders niet-magnetisch zijn en het stimuleren van deze eigenschap daarin wordt in de natuurkunde aangeduid als het creëren van linkshandig (LH) gedrag. Het creëren van een dergelijk gedrag in niet-magnetische apparaten zou een belangrijke rol spelen bij de productie van geavanceerde filters en bundelverschuiving of faseverschuivingselektronica.
Het gebruik van metamaterialen zou elektronica -componenten verder miniaturiseren, en circuits en antennes selectiever receptiever of ongevoelder maken voor verschillende banden van het EM -bereik. Een voorbeeld van één applicatie voor een fijner niveau van controle over elektromagnetische golven zou zich in de wereldwijde positioneringssysteem (GPS) -technologie bevinden die zou kunnen transformerenMIT of blokkeer een preciezer positioneringssignaal dan momenteel mogelijk is in militaire targeting- en jamming -omgevingen. Dit verbeterde vermogen wordt mogelijk gemaakt door het feit dat elektromagnetische metamaterialen een kunstmatig gestructureerde materiaalvorm zijn die zowel interageert met en omgevingselektromagnetische golven regelt, waardoor de materialen zowel zenders als ontvangers worden aangemoedigd.
De soorten metamaterialen die aantonen dat deze eigenschappen structurele kenmerken hebben ontworpen op de schaal van de angstrom, of op een grootte van ongeveer een tiende van een nanometer. Dit vereist gezamenlijke inspanningen van verschillende wetenschapsgebieden om dergelijke materialen te bouwen, waaronder natuurkunde, chemie en engineering in nanotechnologie en materiaalwetenschappen. Goud-, zilver- en koperen metalen, evenals plasma's en fotonische kristallen zijn materialen die zijn gebruikt bij het construeren van dergelijke elektromagnetische metamaterialen, en, naarmate de wetenschap vordert, wordt het gebruik van metamaterialen toenemende toepassingen op het gebied van optiek gevonden. Het ikS theoretiseerde dat uiteindelijk een vorm van elektromagnetisch onzichtbaarheidsveld kan worden gegenereerd door dergelijke metamaterialen, waar zichtbaar licht om hen heen kon worden gebogen om hun aanwezigheid te verbergen.