¿Los metamateriales se pueden usar como absorbentes de energía?

Sí, esto es muy fácil de realizar utilizando metamateriales.

La idea es realizar un acoplamiento de luz crítico; esto ocurre cuando la tasa de absorción = dispersión + reflexión + tasas de transmisión.

La transmisión se puede solucionar colocando una película metálica ópticamente gruesa, por lo que T = 0.

Necesita reducir la reflexión y la dispersión y aumentar la absorción.

Puede reducir la reflexión mediante la adaptación de impedancia. La coincidencia de impedancia tiene lugar si diseña un material que tiene la misma impedancia de espacio libre. Si se iguala la impedancia, se engañará a la luz para que piense que no hay límites para reflejar. La interferencia destructiva obviamente disminuirá la intensidad de la luz reflejada (por lo que existe una absorción prolongada en el sistema).

Ahora para aumentar la absorción, necesita metales, que son absorbentes por naturaleza. Entonces, la pregunta que los metamateriales intentan resolver es la siguiente: ¿cómo puede crear un sistema de impedancia compatible con la impedancia de espacio libre?

La impedancia electromagnética es la relación entre la raíz cuadrada de la relación entre permeabilidad y permitividad.

La impedancia de espacio libre es así =

= 379 ohmios.

Si usó un metal, la permitividad es grande y negativa, lo que significa que debe tener una permeabilidad grande y negativa para equilibrar la relación.

Sin embargo, los metales no tienen una respuesta magnética en lo visible, por lo que la permeabilidad relativa del metal = 1. Con los metamateirales puede inducir una permeabilidad negativa creando una estructura que tenga resonancia eléctrica y resonancia magentica, esencialmente diseña un metal de tal manera que El campo eléctrico crea una corriente giratoria que a su vez crea una respuesta magnética.

Una vez que lo haga, ajuste la permeabilidad hasta que la impedancia dentro del material también sea = 379 ohmios. La reflexión llega a cero y, dado que tiene un metal, la absorción aumenta y la transmisión se bloquea con una película metálica gruesa.

Estos sistemas son litográficamente intensos y difíciles de implementar en lo visible porque las características necesarias deben ser muy pequeñas.

Otra forma, que es litograficamente libre y muuuucho más simple, es usar solo interferencia destructiva para disminuir la reflexión, puede usar una cavidad de perilla fabry ultradelgada, que consiste en películas delgadas de metal dieléctrico-metal, la interferencia destructiva del reflejo. -de las dos películas de metal disminuyen la reflexión y se produce absorción debido a múltiples reflexiones. Puede usar un recubrimiento óptico para lograr un efecto similar, mediante el uso de un dieléctrico fuertemente absorbente (ya sea un semiconductor o un dieléctrico dopado con colorante) sobre un metal, disminuirá la reflexión debido a la interferencia destructiva, mientras que se produce una fuerte absorción dentro del dieléctrico.

¡Si! Aquí hay un artículo que discute los Absorbedores de Ondas Electromagnéticas Metamateriales.