METAMATERIALES

1. METAMATERIALES

2. ¿Qué son? • La investigación sobre metamateriales ha crecido exponencialmente. Los laboratorios de investigación de universidades e industrias tienen grupos dedicados al análisis, caracterización y aplicación de materiales. • En particular, estos materiales hacen posible realizar novedosos dispositivos de microondas como antenas de ondas de fuga en el modo dominante, lentes con Índice de Refracción Negativos, antenas resonadoras pequeñas y componentes de dos bandas que no eran posibles obtener antes. La importancia de estos en la ingeniería y comunidad científica ha provocado formaciones de conferencias dedicadas solamente a la investigación de los metamateriales y publicaciones de muchos libros.

3. ¿Qué utilidad tiene? • Con las notas desarrolladas sobre las propiedades y efectos de los metamateriales el lector podrá imaginar el posible impacto futuro que podrían tener en el sector industrial (incluyendo aplicaciones médicas y de defensa militar). En la actualidad se trabaja en dos áreas fundamentalmente: • - Encubrimiento e invisibilidad • Invisibilidad electromagnética, invisibilidad acústica y reducción de firma. • - Superresolución, en busca de la lente perfecta • Aplicaciones de la lente electromagnética y aplicaciones de la superresolución acústica. • Para ampliar la información se recomienda la lectura de “Los materiales y sus aplicaciones en defensa”, trabajo disponible en la página web del Ministerio de Defensa. Un vídeo explicativo se puede encontrar en el artículo publicado en el diario El Mundo: “La capa invisible de Harry Potter ‘made in Spain“. • Y al fin, la pregunta clave: ¿estamos cerca de la invisibilidad? Quizás mañana contemos con prototipos perfeccionados, pero hace falta mejorar los sistemas de fabricación actuales. Sin ninguna duda, los resultados de las investigaciones indican la certeza de estar en el camino correcto para llegar a ése mañana. • El estudiante que hace de la Ciencia e Ingeniería de Materiales su vocación, está seguro de que no se descansa en esta disciplina. Los metamateriales llegan para repostarnos de fuerzas con las que seguir aspirando a un progreso tecnológico al servicio de las necesidades de la sociedad. ¿Cabe mayor recompensa?

4. Efectos de los metamateriales • 1º Inversión del efecto Doppler. • Un metamaterial cambia el efecto Doppler que experimentaría un observador con respecto a una fuente que emita ondas y se aproxime o aleje del mismo. • 2º Inversión del efecto Cherenkov. • El efecto Cherenkov consiste en que cuando un partícula cargada cruza un aislante a una velocidad más grande que la correspondiente a la velocidad de la luz en dicho medio, emite radiación electromagnética en una determinada dirección. El uso de metamateriales invierte el ángulo de emisión y la radiación Cherenkov viaja hacia atrás. • 3º Inversión del efecto Goos-Hänchen. • Cuando una onda electromagnética incide en una interfase plana que separa dos medios, puede producirse la reflexión total de la onda. Cuando se trata de un metamaterial, se revela un desplazamiento de la reflexión invertido respecto a materiales convencionales. • 4º Refracción negativa: ley de Snell inversa. • Un metamaterial modifica la ley de Snell de refracción como resultado de una permitividad eléctrica y permeabilidad magnética negativas. • 5º Difracción sub-longitud de onda. • Es capaz de amplificar la información contenida en las ondas evanescentes que se pierden por el uso de lentes convencionales según el límite de difracción de Abbe.

5. Video muy interesante • http://www.youtube.com/watch?v=9sibp26v84Y