Uusia sovelluksia metamateriaaleille

17.01.2014

penn-engheta-metamaterial-calculus-250.jpgMetamateriaalit ovat tuottaneet rakenteita, joilla on ennennäkemättömiä kykyjä, kuten litteitä linssejä, näkymättömyyskaapuja ja jopa optisia "metatronisia" laitteita, jotka voivat manipuloida valoa tavalla, jolla elektroniset piirit manipuloivat elektronien virtaa.

University of Pennsylvanian, University of Texasin ja italialaisen University of Sannionin tutkijat osoittavat, että metamateriaalit voidaan suunnitella tekemään "fotonilaskelmia", kun valoaalto kulkee niiden läpi.

Tutkijoiden kehittämä teoreettinen materiaali voi suorittaa tietyn matemaattisen toiminnon valoaallon profiilille, kuten löytää sen ensimmäisen tai toisen derivaatan, kun valo kulkee materiaalin läpi. Tutkijoiden mukaan metamateriaaleilla voisi tuottaa myös muita laskutoimituksia, kuten integraation ja konvoluution.

Vastaavaa valoaallon käsittelyä tehdään nykyään esimerkiksi digitaalisessa kuvankäsittelyssä mutta se vaatii valoaallon muokkaamista sähköiseen muotoon ja tehokasta laskentakapasiteettia.

Tutkijoiden ehdottamat metamateriaalit voisivat tehdä vastaavat operaatiot samalla kun valo kulkee kameran linssin läpi. Kyseessä on siis eräänlainen analoginen tietokone.

Superlinssi langattomaan tehonsiirtoon

Duke Universityn ja Toyota Research Instituten tutkijat ovat puolestaan yhdessä osoittaneet mahdollisuuden parantaa langatonta energiansiirtoa superlinssin keskittämällä magneettikentällä.

Tutkijat loivat magneettisista metamateriaaleista superlinssin, joka keskittää 13 - 16 megahertsisen magneettikentän antokelasta lähes 30 senttimetrin etäisyydellä olevaan vastaanottokelaan, jolloin sähkövirta indusoituu vastaanottavaan käämin.

Kokeilu onnistui siirtämään tehoa turvallisesti ja tehokkaasti hyötysuhteella, joka on monta kertaa suurempi kuin mitä voitaisiin saavuttaa samalla kokoonpanolla ilman superlinssiä, todetaan Duken tiedotteessa.

06.08.2020Elektroniikkaa ja bakteereja
05.08.2020Ensimmäinen neurotransistori
04.08.2020Ferrosähköistä ja topologista muistia
03.08.2020Absorboivaa EMI-suojausta
31.07.2020Eristeidenkin on ohennuttava
24.07.2020Ennätysmäisiä metalinssejä
19.07.2020Grafeeni ja 2D-materiaalit voisivat ohittaa Mooren lain
06.07.2020Elektronit ja fotonit samalla sirulla
26.06.2020Tieteen purskeita kaukaa ja läheltä
26.06.2020Magnon-kytkin teollisesti hyödyllisillä ominaisuuksilla

Siirry arkistoon »