Metamaterial

Metamateriala (grekozko μετά hitzetik, "haratago" esan nahi duena, eta latinezko materia hitza, "materia" edo "materiala" esan nahi duena) material naturaletan ez dagoen propietate bat izateko diseinatutako materiala da. Metalez eta plastikoz osatutako materialez egindako elementu anitzez osatuta daude. Materialak, eskuarki, patroi-errepikapenetan antolatzen dira, eragiten duten fenomenoen uhin-luzerak baino eskala txikiagoetan. Metamaterialen propietateak ez dira oinarrizko materialen propietateetatik sortzen, diseinatu berri diren egituretatik baizik. Forma zehatzak, geometriak, tamainak, orientazioak eta kokapenak uhin elektromagnetikoak manipulatzeko gai diren propietate adimendunak ematen dizkie: uhinak blokeatuz, xurgatuz, indartuz edo tolestuz, ohiko materialekin ahalik eta etekin handiena lortzeko.

Behar bezala diseinatutako metamaterialek erradiazio elektromagnetikoko edo soinu uhinak uki ditzakete, bera osatzen duten materialetan, euren kasa, ikusten ez den moduan. Uhin-luzera jakin batzuetarako errefrakzio-indize negatiboa dutenak izan dira ikerketa-iturri oparoa. Material horiei indize-negatiboko metamaterial deritze.

Metamaterialen aplikazio potentzialak askotarikoak dira: iragazki optikoak, gailu medikoak, urruneko aplikazio aeroespazialak, sentsoreen detekzioa eta azpiegituraren monitorizazioa, eguzki-energia adimendunaren kudeaketa, jende multzo handien kontrola, radomoak, frekuentzia-altuko gerra-komunikazioa eta irabazi handiko antenetarako lenteak, sentsore ultrasonikoen hobekuntza eta lurrikaren aurkako babes-egiturak. Metamaterialek superlenteak sortzeko ahalmena eskaintzen dute.  Lente horrek difrakzio-mugaren azpiko irudiak onar ditzake, hau da, d=λ/(2NA) bereizmen minimoaren azpiko irudiak. Hori lortzeko, lente konbentzionalak erabil daitezke, NA zenbaki-irekidura batekin eta λ argiztapen-uhinaren luzera batekin. Uhin-luzera txikiagoko metamaterial optikoak, grabazio-bitarteko optikoekin integratuak, difrakzio bakoitzeko mugatutako datu-dentsitate optikoa baino handiagoa lortzeko erabil daitezke.  Ikusezintasun-mota bat gradiente-indizea duten materialekin frogatu zen. Metamaterial akustikoak eta sismikoak ere ikerketa-arloak dira.

Metamaterialaren ikerketa diziplinartekoa da, eta arlo hauek hartzen ditu: ingeniaritza elektrikoa, elektromagnetikoa, optika klasikoa, egoera solidoko fisika, mikrouhinen eta antenen ingeniaritza, optoelektronika, materialen zientziak, nanozientzia eta erdieroaleen ingeniaritza.

Erreferentziak

Kanpo estekak 

Elektromagnetismoa
Materialen zientzia
Zientzia aplikatuak
Sortzen ari den teknologia
Ingeniaritza
Nanoteknologia
Optika