Metamaterials เป็นโครงสร้างทางวิศวกรรมที่ทำจากส่วนผสมทางเคมีที่แตกต่างกันซึ่งไม่ได้เกิดขึ้นตามธรรมชาติ สิ่งที่ทำให้ metamaterial ทำงานได้คือรูปทรงเรขาคณิตของโครงสร้างซ้ำๆ ซึ่งวางบนแผ่นฟิล์มซ้ำๆ เช่นเดียวกับคุกกี้บนถาดอบโครงสร้างเริ่มต้นที่ดีสำหรับการสร้าง metamaterial คือวงแหวนที่มีช่องว่างเล็กน้อย โดยปกติแล้ว วงแหวนจะทำจากโลหะที่ไม่ใช่แม่เหล็ก เช่น ทองแดง และวางอย่างระมัดระวังบนแผงวงจรพิมพ์ที่เคลือบด้วยฟิล์มโลหะ รูปร่างและองค์ประกอบของวงแหวน และที่สำคัญกว่านั้น การจัดเรียงของวงแหวนจะเป็นตัวกำหนดว่าวัสดุ metamaterial จะตอบสนองต่อแสงอย่างไร เมื่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากระทบกับวงแหวน วงแหวนแต่ละวงจะกระตุ้นกระแสไฟฟ้าในฟิล์มโลหะ ฟิล์มสามารถดูดซับรังสีหรือส่งรังสีซ้ำได้ตามที่นักวิจัยออกแบบไว้
ช่องว่างในวงแหวนทำให้วัสดุส่งผ่านหรือสั่นพ้องที่ความถี่หนึ่
ง ทำให้วัสดุเหล่านี้ถูกเรียกว่าเครื่องสะท้อนเสียงแบบวงแหวนแยก Shuang Zhang นักวิจัยดุษฏีบัณฑิตในห้องทดลองของ Xiang Zhang (ไม่มีส่วนเกี่ยวข้อง) กล่าวว่า รูปร่างของวงแหวนไม่ได้เป็นเพียงความเป็นไปได้เท่านั้น
โครงสร้างซ้ำยังสามารถเกิดขึ้นได้จากเกลียวเดี่ยวที่ดูเหมือนริบบิ้นคริสต์มาสม้วนงอหรือเกลียวเป็นชั้น ๆ ที่มีลักษณะคล้ายตะไล ขนาดและรูปร่างขององค์ประกอบโครงสร้างแต่ละชิ้นและการวางตำแหน่งองค์ประกอบจะเป็นตัวกำหนดว่ากริดจะนำรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าไปตามเส้นทางใดเส้นทางหนึ่งได้อย่างมีประสิทธิภาพหรือไม่
Shuang Zhang กล่าวว่า การควบคุมที่ดีเช่นนี้จะช่วยให้สามารถควบคุมการแผ่รังสีด้วยวิธีที่ผิดธรรมชาติได้ เช่น ทำให้แสงโค้งงอหรือหักเหไปข้างหลัง หรือทำให้แสงโค้งไปรอบๆ วัตถุราวกับว่าวัตถุนั้นไม่ได้อยู่ที่นั่น เป็นการปิดบัง
วัสดุเมตาที่มีการหักเหของแสงเป็นลบเรียกว่าวัสดุที่มีดัชนีเป็นลบ
หรือ NIM โดยทั่วไปแล้ว พวกมันได้รับการออกแบบมาให้มีทั้งสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่ทำงานในทิศทางตรงกันข้ามกับที่คาดไว้ตามปกติ มีเพียงการพลิกคุณสมบัติทั้งสองนี้เท่านั้นที่วัสดุ metamaterial จะให้แสงสว่างแก่ส่วนโค้งได้
การสร้าง metamaterial ประเภทนี้ถือเป็นความก้าวหน้าอย่างหนึ่ง ซึ่งในปี 2004 ได้ยุติการถกเถียงว่าวัสดุสามารถหักเหแสง (ไมโครเวฟที่น่าเชื่อถือที่สุด) ไปข้างหลังได้หรือไม่ ในขณะเดียวกัน การหักเหของแสงเป็นคุณสมบัติที่ไม่ง่ายที่จะนำไปใช้กับวัสดุ Padilla กล่าว
นักวิจัยรวมถึง Shuang Zhang มีเป้าหมายที่จะสร้างคุณสมบัติที่ผิดธรรมชาตินี้โดยใช้สิ่งที่เป็นธรรมชาติ นั่นคือ chirality
Chirality เป็นคุณสมบัติที่อธิบายสิ่งที่ดูไม่เหมือนภาพสะท้อนในกระจก เช่น มือมนุษย์ ไม่มีการวางแนวใดที่สามารถเทียบคุณสมบัติทั้งหมดของมือซ้ายกับคุณสมบัติทางขวาได้ ลองสวมถุงมือสำหรับคนถนัดซ้ายบนมือขวา แล้วคุณจะรู้สึกถึงความน่ารัก
ในธรรมชาติ chirality มีผลต่อการวางแนวของโมเลกุล สารให้ความหวาน เช่น แอสปาร์แตมมีความหวานมากกว่าซูโครสมากกว่าร้อยเท่า แต่มีโมเลกุลแบบภาพสะท้อนในกระจกที่มีรสขม ดีเอ็นเอ โปรตีน และกรดอะมิโนล้วนมีทิศทางของไครัลที่จำเพาะเจาะจง
Shuang Zhang กล่าวว่า Chirality ยังเป็นพื้นฐานในฟิสิกส์ทุกสาขา เพราะมันอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างทิศทางที่อนุภาคเคลื่อนที่กับวิธีที่มันหมุน แสงสามารถเป็นไครัล
คลื่นแสงมักจะสั่นไปทุกทิศทาง หากแสงกลายเป็นโพลาไรซ์ คลื่นของแสงจะสั่นในระนาบเดียวเท่านั้น สายตามนุษย์รับรู้แสงโพลาไรซ์ที่มองเห็นได้ว่าเป็นแสงสะท้อน เนื่องจากคลื่นที่สั่นสะเทือนในแนวนอนจำนวนมากดูเหมือนจะมีกำลังมากกว่าคลื่นอื่นๆ หากแสงมีโพลาไรซ์เป็นวงกลม คลื่นของมันจะเคลื่อนที่ในรูปแบบเกลียวและหมุนตามเข็มนาฬิกาหรือทวนเข็มนาฬิกาเมื่อสนามไฟฟ้าของคลื่นกวาดออกเป็นเกลียว
ระยะพิทช์หรือมุมของการหมุนวนของเกลียวนี้เท่ากับความยาวคลื่นของแสง และ chirality ขึ้นอยู่กับว่าเกลียวหมุนตามเข็มนาฬิกาหรือทวนเข็มนาฬิกาเมื่อคลื่นแสงเคลื่อนที่ไปตามเส้นทางของมัน
Shuang Zhang กล่าวว่านักวิจัยใช้ลักษณะพิเศษของโมเลกุลและแสงเพื่อต่อต้านกฎฟิสิกส์และทำให้แสงย้อนกลับ เมื่อแสงโพลาไรซ์ตกกระทบวัสดุ metamate ที่ปรับแต่งให้มีโครงสร้างเป็นเกลียว แสงจะแตกออกเป็นสองคลื่น แต่ความกว้างหรือความสูงของคลื่นไม่เท่ากัน คลื่นลูกหนึ่งแสดงการหมุนก้นหอยที่แน่นขึ้น ในขณะที่อีกคลื่นหนึ่งแสดงการหมุนที่หลวมกว่า คลื่นหมุนวนที่หลวมกว่านั้นจริง ๆ แล้วอาจหมุนวนช้าลงเรื่อย ๆ จนกว่ามันจะกลับทิศทางการหมุนเดิม ทำให้มันหักเหไปในทางลบ เขากล่าว
เนื่องจากวัสดุไครัลเกือบจะสร้างคลื่นของแสงที่หมุนสวนทางกับทิศทางเดิมโดยอัตโนมัติ นักฟิสิกส์จึงสามารถใช้วัสดุไครัลเพื่อสร้างอุปกรณ์ที่ทำให้เกิดการหักเหของแสงในเชิงลบได้ง่ายขึ้น แม้ในความถี่ระดับเทระเฮิรตซ์
Xiang Zhang นักวิจัยด้าน Metamaterials ได้จัดการรังสีส่วนใหญ่ในช่วงไมโครเวฟหรือช่วงแสง T-rays ยากขึ้น
เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> แทงบอลออนไลน์
