Metamaterijal
From Wikipedia, the free encyclopedia
Metamaterijal (od grčke reči μετά , sa značenjem „izvan” i latinske reči , sa značenjem „materija” ili „materijal”) je materijal projektovan da ima svojstva koja se ne nalaze u prirodnim materijalima.[3] Izrađeni su od sklopova višestrukih elemenata izrađenih od kompozitnih materijala kao što su metali i plastike. Materijali su obično raspoređeni u ponavljajućim paternima, na skalama manjim od talasnih dužina pojava na koje utiču. Metamaterijali dobijaju svoja svojstva ne iz svojstava osnovnih materijala, već iz svojih novo dizajniranih struktura. Njihov precizan oblik, geometrija, veličina, orijentacija i raspored daju im njihova pametna svojstva kojima se mogu manipulisati elektromagnetni talasi: blokadom, apsorpcijom, pojačavanjem ili savijanjem talasa, kako bi se postigle prednosti koje prevazilaze mogućnosti konvencionalnih materijala.
Podesno dizajnirani metamaterijali mogu uticati na talase elektromagnetnog zračenja ili zvuka na način koji nije primećen u sirovim materijalima.[4][5][6][7] Oni koji pokazuju negativan indeks refrakcije za određene talasne dužine podstakli su znatne istraživačke napore.[8][9][10] Ovi materijali su poznati kao metamaterijali negativnog indeksa.
Potencijalne primene metamaterijala su raznovrsne i uključuju optičke filtere, medicinske uređaje, daljinske aplikacije za vazduhoplovstvo, senzorsku detekciju i infrastrukturni nadzor, pametno upravljanje solarnom energijom, kontrolu gužve, radome, visokofrekventnu komunikaciju na bojnom polju i sočiva za visoko pojačane antene, poboljšavanje ultrazvučnih senzora i čak zaštitu građevina od zemljotresa.[11][12][13][14] Metamaterijali nude potencijal za stvaranja supersočiva. Takva sočiva mogu da omoguće snimanje ispod difrakcionog limita što je minimalna rezolucija koja se može postići uobičajenim staklenim sočivima. Oblik 'nevidljivosti' demonstriran je upotrebom gradient-indeksnih materijala. Akustički i seizmički metamaterijali takođe su istraživačka područja.[11][15]
Istraživanje metamaterijala je interdisciplinarno i obuhvata područja kao što su elektrotehnika, elektromagnetika, klasična optika, fizika čvrstog stanja, inženjerstvo mikrotalasnih antena, optoelektronika, nauke o materijalima, nanonauka i inženjerstvo poluprovodnika.[5]