O que é um metamaterial?
Um metamaterial é um material com propriedades especiais derivadas de sua estrutura e não de sua composição química. O metamaterial mais conhecido são os materiais com um índice de refração negativo, o que significa que eles tornam a curva leve "da maneira errada" - ou seja, significativamente mais do que qualquer material com um índice de refração positivo.
Todos os materiais encontrados na natureza têm um índice de refração positivo. Os materiais de índice de refração negativos têm aplicações em "superlências" - lentes especiais com potencial para resolver recursos menores que o comprimento de onda da luz visível e possíveis mantos de invisibilidade que direcionam a luz visível suavemente em torno de um objeto, em vez de absorver ou refletir convencionalmente. Esses materiais também podem ser usados em plasmônicos, uma nova área exótica de computação que explora ondas de densidade responsáveis por transportadoras de cálculos.S, lentes, etc. Eles estão repetindo grades de componentes celulares, com um tamanho de célula aproximadamente igual ao do comprimento de onda da radiação eletromagnética com os quais estão tentando trabalhar. Portanto, um metamaterial projetado para redirecionar as microondas teria células na faixa de milímetro, enquanto um metamaterial projetado para aplicações ópticas teria células muito menores, em torno da faixa de 380 nm - 780 nm.
Os metamateriais estão frequentemente associados à nanotecnologia porque as pequenas estruturas celulares de repetição usadas para aplicações ópticas são medidas em nanômetros. A criação de metamateriais pode exigir novos métodos de fabricação, possibilitados apenas por meio de nanotecnologia. À medida que a nanotecnologia avança nas próximas décadas, desbloqueia novos metamateriais e reduzirá seu custo.
Há pelo menos um metamaterial natural conhecido (mas nenhum metamaterial natural com um índice de refração negativo): a OPAL. A opala is composto por cristobalita, um polimorfo de alta temperatura de quartzo e tridimita produzidos em erupções vulcânicas. O material resultante é composto de um grande número de pequenas células minerais que estão constantemente caindo em relação a outra, criando o efeito macro-escala de uma bela exibição de várias cores, mais proeminentemente um azul brilhante.