Спроектированные метаповерхности отражают волны в необычных направлениях. В нашей повседневной жизни мы можем найти много примеров манипулирования отраженными волнами, такими как зеркала или отражающие поверхности, для улучшения акустики аудитории. Когда волна падает на отражающую поверхность с определенным углом падения, и энергия отправляется обратно, угол отражения равен углу падения. Этот классический закон отражения справедлив для любой однородной поверхности. Исследователи из Университета Аалто разработали новые мета-поверхности для произвольных манипуляций с отраженными волнами, по сути нарушая закон для проектирования отражения поверхности по желанию.

Схематическое представление функциональности, реализованной с метаповерхностью. Фото: Университет Аалто

Метасоверхности представляют собой искусственные структуры, состоящие из периодических мета-атомов, расположенных в субволновом масштабе. Метаатомы сделаны из традиционных материалов, но если их размещать периодически, поверхность может иметь много необычных эффектов, которые не могут быть реализованы природными материалами. В своей статье, опубликованной 15 февраля 2019 года в журнале « Science Advances» , исследователи использовали конформные метаповерхности для определения направления отраженных волн.

«Существующие решения для управления отражением волн имеют низкую эффективность или сложную реализацию», – говорит Ана Диас-Рубио, научный сотрудник Университета Аалто. «Мы решили обе эти проблемы. Мы не только придумали способ проектирования высокоэффективных поверхностей, мы также можем адаптировать дизайн для различных функциональных возможностей. Эти метаповерхности являются универсальной платформой для произвольного контроля отражения. Это действительно захватывающий результат. Мы придумали способ создания такого устройства и протестировали его для управления звуковыми волнами. Более того, эта идея может быть применена к электромагнитным полям ».

Спроектированные метаповерхности отражают волны в необычных направлениях

По материалам phys.org