Forskerteam udvikler metode til fremstilling af store ark metamaterialer

(PhysOrg.com) - I en meddelelse, mange har ventet på, et forskerhold fra University of Illinois, er det lykkedes at finde ud af, hvordan man producerer metamaterialer i en størrelse, der er stor nok til at være nyttig. Holdet, ledet af John Rogers, professor i materialeteknik, beskrive i et papir udgivet i Naturnanoteknologi , hvordan de brugte en trykningsteknik til at stemple 3D-negative indeksmetamaterialer (NIM'er) på plast eller glas. Processen kan føre til udvikling af produkter såsom objektiver med ekstrem høj opløsning; eller som et håb, en usynlighedskappe.

Metamaterialer er materialer, der er i stand til at bøje lys på måder, som naturlige materialer ikke kan; de kan gøre det, fordi de er lavet af lagdelte materialer med meget små rum i hvert lag, så når de kombineres resulterer i et net, der er i stand til at bøje lys på ønskede måder; lidt som at tage flere skærmdøre og lægge dem oven på hinanden lidt ude af linje. Når lyset rammer de forskellige dele af skærmen, det afspejles i forskellige retninger. Med metamaterialer, skærmmaskehullerne er på størrelse med lysets bølgelængder, derfor indtil nu, ingen har kunnet finde ud af at oprette dem i en størrelse, der faktisk kunne bruges til andet end forskning.

Den nye proces udviklede sig, ændrer alt det. I stedet for at forsøge at skabe metamaterialerne direkte via elektronstråleetsning, et stempel oprettes først; en der består af masser af meget små toppe og dale. Frimærket er derefter belagt med et lag af et ubeskriveligt materiale, der kan fjernes senere, derefter dækket med lag af sølv og magnesiumfluorid. Masket dannes ved at få belægningen fra toppene på stemplet til at klæbe til et glas- eller plastark, hvor offerlaget fjernes ved ætsning, efterlader bare maskemønsteret.

Ved hjælp af denne proces var teamet i stand til at producere metamaterialer et par kvadratcentimeter i størrelse, begrænset, de skriver, kun af det apparat, de havde til rådighed i laboratoriet. Rogers rapporterer, at han og hans team forventer snart at producere materialer flere størrelsesordener større.

Designet, første gang forestillet af Xiang Zhang tilbage i 2008, skulle kunne bruges til at producere ark af nye metamaterialer af næsten enhver størrelse givet de rigtige ressourcer, og hvad mere skal være i stand til at gøre det på en rimelig økonomisk måde, da frimærkerne er genanvendelige. Mere forskning vil dog stadig være nødvendig, før kommercielle produkter begynder at dukke op, fordi der stadig skal udvikles metoder til at skabe de helt rigtige frimærker.

© 2010 PhysOrg.com