Visste du at forskere og forskere studerer teknikker for materiell skjulelse og usynlighet ved å manipulere lysbølger, og at vi kanskje i nær fremtid vil kjenne produkter som kan forsvinne med det blotte øye?

Metamaterialfeltet foreslår måter å forvrenge de naturlige og fysiske egenskapene til elektromagnetiske bølger for å få dem til å passere et objekt uten å reflektere eller bryte lys, for eksempel.

For å forstå hvordan dette fungerer, kan du tenke på et stoff som er dannet av tråder som blir truffet av lysstråler. Bølgene som når dette materialet, beveger seg gjennom trådene, men ikke gjennom mellomrommene og hulrommene i stoffet. Hvis du lager et hull i dette materialet og plasserer en gjenstand i det rommet, vil lys omgå hullet og returnere banen, og ignorere hullet og det tildelte objektet.

Dette er ideen bak driften av metamaterialer. Av syntetisk og kunstig produksjon har de egenskaper som er i stand til å bøye elektromagnetiske bølger på en slik måte at det er mulig for lys, for eksempel å omgå en gjenstand og returnere banen bak den, uten å reflektere eller støpe skygger i prosessen.

Metamaterialer og bølgelengder

For å manipulere elektromagnetiske bølger, må metamaterialet som brukes være mindre enn den aktuelle bølgelengden. Fordi disse bølgene vanligvis allerede er nanometerstore, trenger forskere å lage metamaterialer som er små nok til å forvrenge disse bølgene, noe som får dem til å omgå et objekt.

Av denne grunn avhenger anvendelsen av metamaterialer direkte av utviklingen av nanoteknologi og muligheten for å fremstille nanostrukturer med kortere bølgematerialer. For å lede bølger i området synlig lys, må for eksempel metamaterialer nå 50 nanometerstrukturer.

Bildekilde : Reproduksjon / Zme Science

De mest avanserte eksperimentene på dette feltet har produsert 100 nm materialer, som ennå ikke produserer fullstendig usynlighet av gjenstander, men allerede er i stand til å bryte noen farger. Dette viser at vi ikke er langt fra å ha en usynlighetskappe som Harry Potter - og det krever ikke magi for det.

Andre metamaterialer applikasjoner

Selv om usynlighet er det første vi tenker på metamaterialer, tjener nanoteknologi også til å manipulere andre elektromagnetiske bølger, som radio og ultralyd. Flere sektorer, som militæret, telekommunikasjon og til og med medisin, kan ha forskjellige bruksområder for metamaterialer, noe som gir ulike fordeler med aktivitetene.

Nedenfor er noen av mulighetene som er undersøkt for bruk av metamaterialer og manipulering av elektromagnetiske bølger:

1. Telekommunikasjon

Bildekilde: Playback / Sapling Inc

Cellulære og trådløse internett-signaler kan ha bedre rekkevidde og ytelse uten å miste frekvens ved å hindre objekter. Metamaterialer kan også betjene et nytt høyhastighets fiberoptisk nettverk.

2. Medisin

Ultralydundersøkelser kan dra nytte av metamaterialeteknologi for å gjøre disse bølgene til optiske signaler, slik at du kan se kroppen inne med mer presisjon og detaljer.

3. Beregning

Bildekilde: Reproduksjon / Hype Science

Chips i nanostrukturer kan være små i størrelse og har fortsatt økt hastighet på databehandlingen.

4. Energiproduksjon

Bildekilde: Avspilling / Pixabay

Strukturer skapt med metamaterialer kan bidra til fange opp sollys og produksjon av solenergi i mindre paneler enn i dag brukt.

5. Kameraer og overvåkningssystem

Komprimerte kameraer med mikrobølgeovn uten objektiv og bevegelige deler kan for eksempel erstatte sikkerhetsporter på flyplassen. Generelle kameraer kan ha fordel av metamaterialer for å registrere lys på enestående måter.