Еще одно применение метаматериалов — это «поглотители» электромагнитного излучения. В журнале Applied Physics Letters от AIP Publishing группа исследователей из Кореи сообщает о создании гибкого поглотителя из метаматериалов на основе крошечных элементарных ячеек в форме змеи, способных подавлять электромагнитное излучение от мобильной электроники и других электронных устройств.
Отрицательный показатель преломления — это одна из «сверхмощных» метаматериалов, которая позволяет таким приложениям, как суперлинзы, плащи, поглотители и многие другие, работать на частотах от радио до видимого.Используя отрицательный показатель преломления, можно создать поглотители из метаматериалов, которые меньше по размеру и толщине, чем обычные поглотители. «Размер единицы типичного поглотителя из метаматериала, однако, все еще составляет от 1/3 до 1/5 длины волны падающей электромагнитной волны», — пояснил ЯнгПак Ли, профессор физики из Университета Ханянг в Сеуле, Корея.
Первая попытка команды разработать поглотитель из метаматериала для длинноволновых электромагнитных волн МГц оказалась не так, как планировалось — размер блока фактически увеличился, что ограничило его применение в подавлении излучения мобильных устройств и другого электрического оборудования.Это оказалось хорошей идеей, потому что, решая эту проблему, Ли и его коллеги в конечном итоге обнаружили способ создания гибкого поглотителя из метаматериала. Метаматериалы — это разновидность резонатора, резонансная частота которого может быть объяснена его индуктивностью и емкостью. Поэтому команда выбрала структуры в форме змеи, чтобы увеличить индуктивность и уменьшить размер устройства.
«В этом случае, подумайте о длине« змеиной полосы »как об индуктивности. Когда мы увеличиваем длину змеиной полосы, частота резонансного пика смещается в сторону более низкой частоты (большей длины волны), сохраняя единичный размер. маленький, — сказал Ли. «Используя тефлоновую подложку в качестве диэлектрического слоя, мы можем сделать ее достаточно тонкой и эластичной, чтобы ее можно было использовать в качестве гибкого метаматериала».В рамках своего исследования команда специально разработала два типа поглотителей на частотах 2 ГГц и 400 МГц, сосредоточив внимание на том, чтобы размер блока оставался небольшим и гибким, поскольку большинство телекоммуникационных устройств, включая мобильные телефоны, работают в диапазоне частот от 400 МГц до 2 ГГц. диапазон. «Поглотители для диапазонов ГГц и МГц могут использоваться для подавления электромагнитных шумов от повседневной электроники», — отметил Ли.Самый удивительный аспект их работы?
Поскольку размер единицы типичного поглотителя из метаматериала составляет от 1/3 до 1/5 длины волны падающей электромагнитной волны, можно ожидать, что размер единицы будет увеличиваться в длинноволновом диапазоне. «Тем не менее, наше исследование показало, что размер блока, использующего змеевидную структуру, составляет почти 1/12 на 2 ГГц (одиночная змеевидная полоса) и 1/30 на 400 МГц (5 змеевидных полосок), что делает ее полностью пригодной для реальных приложений. . "Следующим шагом исследователей будет попытка создать еще более низкочастотный поглотитель из метаматериала с диапазоном частот ниже 400 МГц, сохраняя при этом небольшой размер и гибкость. «Мы также изучаем широкополосные и более тонкие поглотители из метаматериалов в диапазоне МГц», — сказал Ли.