Метаматериал

Исследователи НИТУ МИСиС (Московский институт стали и сплавов) изготовили необычную решетку из листа обычной стали. Решетка изготовлена при помощи лазерной резки и обладает необычными электромагнитными свойствами. Такая решетка представляет из себя метаматериал.

Метаматериалы — это объекты, которых не существует в природе. Он создаются искусственно и имеют неоднородную структуру, которая позволяет менять направление и свойства электромагнитных волн и управлять свойствами света. С помощью метаматериалов можно, например, в определенном диапазоне электромагнитного излучения делать невидимыми предметы.

Это достигается путем создания особой структуры решетки, которая заставляет свет огибать предмет, покрытый таким материалом. Метаматериалы невидимы даже для радиолокационных средств обнаружения, поскольку они либо поглощают такие волны, либо являются для них «прозрачными».

Изготовленный метаматериал представляет собой решетку, состоящую из множества ячеек особой формы радиусом 15 мм, расположенных в определенной конфигурации. В зазорах решетки сосредоточены электрические поля с вращающимися вокруг них магнитными полями. Одно из достоинств такого метаматериала состоит в отсутствии подложки, которая, как правило, ухудшает свойства.

По словам руководителя проекта, доцента лаборатории «Сверхпроводящие материалы» Алексея Башарина, на основе такого метаматериала можно изготавливать высокочувствительные сенсоры для нового поколения датчиков особо опасных веществ.

«Помимо этого, при добавлении нелинейного полупроводника метаматериал станет перенастраиваемым экраном для СТЕЛС-технологий — комплекса способов снижения радиолокационной заметности боевых машин в радио-, инфракрасном и других областях спектра», — говорится в сообщении МИСиС. Кроме того, новый метаматериал может стать незаменимым элементом для суперсовременных лазеров, а также основой для квантовых компьютеров.

Теоретические разработки подобного метаматериала связывают с именем советского физика Виктора Веселаго (род. 1929г), который в журнале «Успехи физических наук» за 1967 год выдвинул гипотезу о возможности существования материалов с отрицательным коэффициентом преломления. Автор приходит к выводу, что с таким материалом изменятся все известные оптические явления распространения волн. Возможность существования метаматериалов впервые была доказана практически в 2000г. Дэвидом Смитом (Калифорнийский университет) и Джоном Пендри (Имперский колледж в Лондоне). И вот сейчас НИТУ МИСиС совместно с университетом Крита (г. Ираклион, Греция) ведут дальнейшие разработки в области создания метаматериалов.