LOS METAMATERIALES

Presentación realizada por Mónica Trigo et María Benito

¿Qué son?¿Qué son?► Un metamaterial es un

material artificial que presenta propiedades electromagnéticas inusuales que proceden de la estructura diseñada especificamente por el hombre

► No obstante, hay quienes consideran solo metamateriales a aquellos que tienen una refracción negativa

·Historia··Historia·► En el año 1968, el físico ruso En el año 1968, el físico ruso V. V.

VeselagoVeselago  publicó un estudio en el que  publicó un estudio en el que especulaba con la existencia de un especulaba con la existencia de un material con material con índiceíndice de refracción negativo de refracción negativo..

► El comportamiento que tendría su El comportamiento que tendría su radiación, sería totalmente distinto al de radiación, sería totalmente distinto al de los materiales con índice de refracción los materiales con índice de refracción positivo, y sus aplicaciones tendrían positivo, y sus aplicaciones tendrían resultados asombrosos como la creación resultados asombrosos como la creación de "de "superlentessuperlentes””

• Pero la existencia de ese tipo de materiales era sólo una Pero la existencia de ese tipo de materiales era sólo una hipótesis teórica.hipótesis teórica.

¿Cómo funciona?¿Cómo funciona?

• Cuando unaCuando una onda electromagnética onda electromagnética atraviesa un material, los atraviesa un material, los electrones y átomos que lo componen experimentan unas fuerzas electrones y átomos que lo componen experimentan unas fuerzas y se mueven en consonancia. Esto afecta a la propagación y y se mueven en consonancia. Esto afecta a la propagación y propiedades de la onda. Dependiendo de qué átomos formen el propiedades de la onda. Dependiendo de qué átomos formen el material y cuál sea su estructura, la propagación de ondas material y cuál sea su estructura, la propagación de ondas electromagnéticas en él tendrá unas características particulares.electromagnéticas en él tendrá unas características particulares.

¿Cómo funciona?¿Cómo funciona?► Con esta idea se crearon los primeros metamateriales, compuestos

por pequeñas barras metálicas y anillos abiertos (que darán, respectivamente, una permitividad y permeabilidad negativas, las dos condiciones necesarias, para que el índice de refracción sea negativo) Experimentalmente se comprobó que ese material tenía índice negativo.

• Otros tipos de metamateriales creados poseen birrefringencia gigante, o son capaces de ocultar un objeto cubierto por una capa del metamaterial, haciendo que las ondas electromagnéticas se reflejen de la forma en que lo harían si el objeto no estuviera debajo, haciéndolo invisible. •Aplicaciones tecnológicas en: óptica, las telecomunicaciones, la microelectrónica o el electromagnetismo.

Metamateriales electromagnéticosMetamateriales electromagnéticos

► Los metamateriales son de particular importancia Los metamateriales son de particular importancia en el electromagnetismo (especialmente dentro en el electromagnetismo (especialmente dentro de la óptica y la fotónica), pues presentan un de la óptica y la fotónica), pues presentan un considerable potencial para una gran variedad de considerable potencial para una gran variedad de aplicaciones ópticas y de microondas tales como:aplicaciones ópticas y de microondas tales como:

-Nuevos tipos de sistemas moduladores-Nuevos tipos de sistemas moduladores-Banda de filtros de transición-Banda de filtros de transición-Lentes-Lentes-Acopladores de microondas-Acopladores de microondas-Antenas aleatorias.-Antenas aleatorias.

Materiales “zurdos”Materiales “zurdos”►Zurdos o “doble negativos”Zurdos o “doble negativos”

Onda de pulso enviando una señal

Transmiten energía en la dirección opuesta de su velocidad

de fase

APLICACIONES DE LOS APLICACIONES DE LOS METAMATERIALESMETAMATERIALES

► - Encubrimiento o - Encubrimiento o invisibilidad invisibilidad (electromagnética (electromagnética y acústicamente),y acústicamente),

► - Superresolución - Superresolución (lentes sin límite (lentes sin límite de difracción) de difracción) aplicada en aplicada en microprocesadormicroprocesadores o es o microbiología. microbiología.

► - Nuevos dispositivos en - Nuevos dispositivos en terahercios, que podrían terahercios, que podrían ser utilizados en la ser utilizados en la detección e identificación a detección e identificación a distancia de explosivosdistancia de explosivos (IED, terroristas suicidas, (IED, terroristas suicidas, etc.), de etc.), de amenazas amenazas bioquímicasbioquímicas, o de , o de amenazas ocultasamenazas ocultas (bajo la (bajo la ropa, dentro de otros ropa, dentro de otros objetos, etc)objetos, etc)

► - Nuevos dispositivos en - Nuevos dispositivos en terahercios, que podrían terahercios, que podrían ser utilizados en la ser utilizados en la detección e identificación a detección e identificación a distancia de explosivosdistancia de explosivos (IED, terroristas suicidas, (IED, terroristas suicidas, etc.), de etc.), de amenazas amenazas bioquímicasbioquímicas, o de , o de amenazas ocultasamenazas ocultas (bajo la (bajo la ropa, dentro de otros ropa, dentro de otros objetos, etc)objetos, etc)