3D-печать позволяет создавать метаматериалы с уникальными свойствами

Возможности метаматериалов удается расширить за счет строго рассчитанного изменения геометрических конструкций в масштабах, меньших чем длина волны. Новые разработки в области 3D-печати позволяют создать гораздо больше разных метаматериалов, управляя их структурой в меньших масштабах. Исследователи из Университета Тафтса предложили гибридный метод производства метаматериалов с помощью 3D-печати, покрытия металлом и гравировки.

Новый способ позволил ученым создать инновационные материалы, свойства которых проявляются в сочетании с микроволнами. Один из образцов имитирует сложную структуру глаза мотылька – это устройство в форме полусферы, способное поглощать электромагнитные сигналы под любым углом с определенной длиной волны. Среди прочего, инженеры изготовили несколько крохотных образцов в форме грибов с металлическим резонатором сверху. Эта конструкция поглощает микроволны определенной частоты, в зависимости от расположения «грибов». Такие метаматериалы можно использовать в сенсорах для медицинской диагностики и телекоммуникационных антеннах. Ученые также представили параболические отражатели, которые выборочно поглощают и передают сигналы разной частоты. Этот подход поможет упростить конструкцию оптических устройств, позволяя совместить функции фильтра и отражателя в одном элементе.

В рамках исследования команде удалось сочетать несколько электромагнитных свойств в одном устройстве из метаматериала. На основе этих разработок в дальнейшем можно создать элементы, которые будут поглощать, усиливать, отражать или направлять волны необходимым образом – таких функций чрезвычайно сложно добиться за счет традиционного производства.