Chociaż już wcześniej wykazano, że fale świetlne i dźwiękowe umożliwiają manipulację różnymi obiektami, zazwyczaj miały one wielkości milimetrów lub nanometrów (mniejsze od długości fali dźwięku lub światła). Teraz fizycy z Uniwersytetu Minnesoty wykorzystując metamateriały nauczyli się poruszać większymi obiektami. Szczegóły opublikowano w czasopiśmie Nature Communications.
Czytaj też: Opracowano innowacyjne metamateriały do różnych zastosowań
Metamateriały i ich niezwykłe cechy
Metamateriał to sztuczny materiał, którego własności zależą od struktury w skali większej od cząsteczkowej, a nie jedynie od ułożenia atomów. Metamateriały mają szczególne znaczenie w optyce i fotonice, gdzie pozwalają na tworzenie nieklasycznych typów soczewek, anten czy filtrów. Umieszczając wzór metamateriału na powierzchni obiektu, uczeni byli w stanie wykorzystać dźwięk do kierowania go w konkretnym kierunku, bez fizycznego kontaktu.
Od jakiegoś czasu wiemy, że fale świetlne i dźwiękowe pozwalają na manipulowanie obiektami. To, co wyróżnia nasze badania, to fakt, że możemy manipulować i uwięzić znacznie większe obiekty, jeśli sprawimy, że ich powierzchnia będzie pokryta metamateriałem. Prof. Ognjen Ilic z College of Science and Engineering Uniwersytetu Minnesoty
Wykorzystując powyższą technologię, można nie tylko przesunąć dany obiekt do przodu, ale także przybliżyć go do źródła – coś na kształt wiązki przyciągającej (tractor beam), znanej z serii “Star Trek”.
Bezkontaktowa manipulacja jest gorącym obszarem badań w optyce i elektromagnetyzmie, ale to badanie proponuje inną metodę bezkontaktowego uruchamiania, oferującą zalety, których inne metody nie mają. Matthew Stein, pierwszy autor badań i student studiów magisterskich w College of Science and Engineering
Przedstawiona tu technologia nie jest gotowa – to zaledwie wersja demonstracyjna i kierunek rozwoju przyszłych materiałów.
Myślę, że wytyczamy tu nowy kierunek i pokazujemy, że bez kontaktu fizycznego możemy poruszać obiektami, a ruch ten może być kontrolowany po prostu poprzez programowanie tego, co znajduje się na powierzchni tego obiektu. To daje nam nowy mechanizm do bezdotykowego sterowania rzeczami. Prof. Ognjen Ilic
