Ученые смогли изготавливать трехмерные изотропные метаматериалы, но до сих пор только в очень малых масштабах. Теперь, благодаря значительному прорыву, опубликованному в Advanced Optical Materials, ученым из RIKEN в сотрудничестве с коллегами из ITRC, NARLabs в Тайване, удалось создать большой метаматериал размером до 4 мм x 4 мм2, который, по сути, является изотропным. , используя тип элемента из метаматериала, называемый резонатором с разъемным кольцом (SRR).
Команда достигла этого прорыва на основе новой технологии изготовления, которая сочетает в себе электронную литографию сверху вниз и механизм самосгибания снизу вверх, вызванный внутренним напряжением металлов, называемый «методом самосгибания металла под действием напряжения»."
Они начали с нисходящего процесса. Они нанесли слой полимера ПММА на кремниевую подложку.
Затем они использовали электронно-лучевую литографию, чтобы протравить ленточную канавку в полимере, а затем нанесли металлическую полосу из никеля и золота. После этого сняли всю металлическую пленку за пределами канавы. С тех пор процесс стал восходящим. Они удалили кремний, за исключением маленькой кнопки в центральной ленте полоски, и когда чип подвергался воздействию воздуха, напряжения на металлических полосках заставляли их формировать кольцо вверх, создавая трехмерный резонатор из метаматериала.
По сути, напряжение внутри самих материалов использовалось для их складывания. Затем команда использовала спектроскопию, чтобы обнаружить, что материальная часть однозначно и заметно изотропна при повороте в любом направлении до угла падения 40 градусов. Эти оптические свойства SRR были также подтверждены трехмерными электромагнитными численными расчетами.
Результаты команды демонстрируют многообещающий метод производства высокосимметричных метаматериалов, приводящий к изотропным оптическим характеристикам.
По словам Такуо Танаки из лаборатории метаматериалов RIKEN, возглавлявшего исследовательскую группу: «Мы ожидаем, что наша методика станет прорывом для воплощения представлений о метаматериалах в реальные компоненты, особенно на оптических частотах. Представленную нами технологию производства можно расширить до наложения нескольких слоев, что позволит нам создавать еще более сложные трехмерные метаатомы с интересными оптическими свойствами.«Метаматериалы рекламировались за их потенциал для создания« суперлинз », которые позволяют нам выйти за пределы дифракционного предела обычных линз и маскирующих устройств, а достижения команды могут приблизить эти мечты к реальности.