Jakie są różne zastosowania metamateriałów?
Metamateriały to materiały wytwarzane przez laboratoryjne fale elektromagnetyczne w przeciwieństwie do żadnej innej substancji występującej w naturze. W ich aspekcie jest to, że takie materiały mogą zginać wiązki światła w przeciwnym kierunku, właściwość znaną jako ujemny wskaźnik załamania. W miarę tworzenia różnych rodzajów metamateriałów przy pomocy komputerów do symulacji i budowy struktury nanoskali, realizowane jest więcej zastosowań metamateriałów. Można je wykorzystać do tworzenia zminiaturyzowanych anten i systemów komunikacyjnych; precyzyjne systemy obrazowania w produkcji, obronie i medycynie; a także używane w zastosowaniach wojskowych i kosmicznych. Metamateriałowe maskowanie zostało również teoretyczne, aby zgiąć światło wokół obiektu, aby uczynić go niewidocznym.
Koncepcja tych materiałów opiera się na falach elektromagnetycznych wpływających na interakcje z atomami i cząsteczkami w przyrodzie. W skali sub-mikroskopowej określone materiały można zmienić, aby wpłynąć na zachowanie tych faly Zwykle tego nie robią. Obiekty utworzono ułamek wielkości długości fali światła, co umożliwia manipulowanie falami elektromagnetycznymi w różnych zastosowaniach. Jednym z zastosowań metamateriałów jest ich zastosowanie w antenach, które można wyryć na płytach obwodowych i zajmować bardzo mało miejsca. Możliwe są zatem miniaturowe urządzenia wykorzystujące anteny, a także mniejsze obwody kontrolujące częstotliwości szerokopasmowe i przesuwanie fazy w elektronice.
Metamateriały mogą być również stosowane w systemach obrazowania, które działają w rozdzielczościach większych niż granice wielkości długości fali światowej. Zastosowania metamateriałów w tych przypadkach wahają się od zwiększenia gęstości małych elementów elektronicznych po precyzyjne systemy obrazowania medycznego, a także urządzenia inspekcyjne do produkcji. Meta-surfaces zbudowane z materiałów zmieniających fali elektromagnetyczne są zorganizowane, aby małe SCGeometria Ale wpływa na poruszanie się fal. Substancje, z którymi są zbudowane, nie mają tak dużego wpływu.
Systemy antenowe i elektronika komunikacyjna w satelitach mogą również zawierać metamateriały. Rozmiar ładunku jest minimalizowany, co ułatwia uruchomienie mniejszego satelity i tańsze w jego projektowaniu i budowaniu. Zastosowania metamateriałów obejmują również mniejszy sprzęt bezpieczeństwa i urządzenia używane przez wojsko. Naukowcy zastosowali nawet metamateriały do teorii maskującego lub zginającego światła, aby obiekt stał się niewidoczny. Do tej pory, w 2011 r., Inżynierowie byli w stanie zatłoczyć jedną długość fali na raz, ale teoretycznie na zastosowaniach metamateriałów w celu poprawy wydajności urządzeń bezprzewodowych, przechowywania pamięci i soczewek optycznych.