超材料是实验室制造的材料,与自然界中发现的任何其他物质不同,它可以弯曲电磁波。一方面是这种材料可以使光束向相反方向弯曲,这种特性被称为负折射率。随着计算机辅助创建不同类型的超材料来模拟和构建纳米级结构,实现了超材料的更多应用。它们可用于制造小型化天线和通信系统;制造、国防和医学领域的精确成像系统;以及用于军事和太空应用。超材料隐身理论还可以弯曲物体周围的光线,使其隐形。
这些材料的概念基于电磁波受到自然界中原子和分子相互作用的影响。在亚微观尺度上,可以改变特定的材料来影响这些波的行为,直到它们以某种方式起作用。他们通常不会。人们已经创造出尺寸只有光波长一小部分的物体,使得在各种应用中操纵电磁波成为可能。超材料的应用之一是用于天线,天线可以蚀刻到电路板上并且占用很少的空间。因此,使用天线的微型设备以及控制电子设备中的宽带频率和相移的较小电路都是可能的。
拿着一本书的女人超材料也可用于以分辨率运行的成像系统大于光波长尺寸的极限。在这些情况下,超材料的应用范围从增加小型电子元件的密度到精确的医学成像系统以及制造检查设备。超表面公司由电磁波改变材料组成的结构被组织起来,因此小尺度的几何形状会影响波的移动方式。构成它们的物质不会产生太大的影响。
卫星中的天线系统和通信电子设备也可以采用超材料。有效载荷尺寸最小化,使得发射更小的卫星变得更容易,并且设计和建造成本更低。超材料的应用还包括较小的安全设备和军方使用的装置。科学家甚至将超材料应用于隐身理论,即弯曲光线,使物体变得不可见。到目前为止,截至 2011 年,工程师已经能够一次隐藏一种波长,但已经对超材料的应用进行了理论分析,以提高无线设备、内存存储和光学镜头的性能。







