Команда инженеров из Университета Тафтса напечатала серию метаматериалов с уникальными микроволновыми и оптическими свойствами. Например, в одном случае они черпали вдохновение в природе (обратив внимание на сложный глаз моли), чтобы создать полусферическое устройство, которое будет поглощать электромагнитные сигналы в любом направлении на выбранных длинах волн. Исследование было опубликовано в журнале Microsystems & Nanoengineering.

Метаматериалы представляют собой искусственно спроектированные материалы, демонстрирующие уникальные электромагнитные свойства, часто не встречающиеся в природе. Они расширяют возможности традиционных веществ, используя геометрические элементы, расположенные в повторяющихся узорах в масштабах меньших, чем длины волн обнаруживаемой или воздействующей энергии. Теперь новые разработки в технологии 3D печати позволяют создавать гораздо больше форм и узоров в еще меньших масштабах.

Переходим к конкретике. Исследователи из Nano Lab в Tufts создали массив крошечных грибовидных структур, каждая из которых держит небольшой узорчатый металлический резонатор на вершине «стебля». Это расположение позволяет поглощать микроволны определенных частот в зависимости от выбранной геометрии «грибов» и расстояния. Использование таких метаматериалов может быть полезным в производстве датчиков для медицинской диагностики и антенн для телекоммуникаций.

Также ребята работают над параболическими отражателями, которые избирательно поглощают и передают определенные частоты. Они упрощают оптические устройства, объединяя функции отражения и фильтрации в одном приборе. Благодаря этому можно уменьшить размеры спектрометров и других оптических измерительных машин для портативных полевых исследований.

В настоящее время исследователи используют стереолитографию и двухфотонную полимеризацию, что обеспечивает разрешение до 200 нанометров, позволяя изготавливать еще более тонкие метаматериалы, которые могут обнаруживать и манипулировать электромагнитными сигналами даже с меньшей длиной волны, потенциально включая видимый свет.