Metamateriály a první hologram v infračerveném spektru

Struktura použitého materiálu v nanoměřítku připomíná přes sebe se různě křížící žaluzie. Aktivní struktura je z kovu, jako nosný materiál funguje křemík.

Metamateriály a první hologram v infračerveném spektru


Inženýři z Duke University sestrojili z pomocí metamateriálu hologram – objekt, který má ovšem příslušné vlastnosti v infračervené části spektra. Je to prý vůbec první hologram tohoto typu.
Výsledek sám o sobě má význam spíše demonstrační, ukazuje kouzla, která nové materiály umějí dělat se světlem; postup by měl jít snadno aplikovat pro libovolnou vlnovou délku spektra. Struktura použitého materiálu v nanoměřítku připomíná přes sebe se různě křížící žaluzie. Aktivní struktura je z kovu, jako nosný materiál funguje křemík.
V čele výzkumného týmu stál Stéphane Larouche a článek vyšel v Nature Materials.
Ve stejné době se v oblasti metamateriálů podařilo i několik dalších objevů. Vědci z Purdue University přišli s myšlenkou, že by metamateriály mohly být založené na nitridu titanu. Oproti stříbru i zlatu by nitrid titanu měl být kompatibilnější se standardními křemíkovými technologiemi (tato extrémně tvrdá keramická látka se již v mikroelektronice standardně používá jako vodivostní bariéra oddělující od sebe aktivní komponenty). Nitrid titanu by také mohl být ideální pro tzv. hyperbolické metamateriály.
V laboratořích společnosti Mitsubishi Electric v Cambridge dále probíhá výzkum metamateriálů jako prostředku pro zefektivnění bezdrátového napájení (opět – vlny se ohnou „dovnitř" k nabíjenému zařízení namísto toho, aby se většina jejich energie rozptýlila po okolí).
Ve francouzském CRNS (Centre National de la Recherche Scientifique) zase zkoumají, zda by se obdoba metamateriálů nedala sestrojit i vhledem k šíření tepla. Na rozdíl od světla (zvuku, seismické vlny...) nemá ovšem šíření tepla charakter vlnění, ale difúze. Z toho vyplývá celá řada rozdílů, a to jak praktických (teplo se na rozdíl od vlny může těžko šířit na velké vzdálenosti), tak i v rámci formálních matematicko-fyzikálních popisů. Nicméně i v případě tepla by se prý toky mohly ohýbat; nebo jinak si to lze představit také jako deformaci izoterm (křivek spojující místa o stejné teplotě). Ve výzkumu nejde ani tak o neviditelnost, tj. ukrytí předmětu před tepelným detektorem, ale tímto způsobem by se např. elektronické prvky mohly chránit před přehřátím.

Zdroj: Physorg.com, ScienceDaily

Poznámky:
- Hyperbolické metamateriály – výklad viz zde (video na YouTube).

- U šíření tepla (tedy „neuspořádané energie"): jak si ohýbání toků vůbec představit, nekoliduje to nakonec i s druhou větou termodynamiky?

Úvodní foto: © kentoh - Fotolia.com










Komentáře