Ученые напечатали на 3D-принтере метаматериалы с новыми оптическими свойствами
Инженеры из Университета Тафтса создали с помощью 3D-печати серию метаматериалов с уникальными микроволновыми и оптическими свойствами, превосходящими показатели обычных структур.
Новые производственные техники показывают потенциал теперешних и будущих 3D-принтеров в расширении геометрических решений и химического состава материалов для получения уникальных оптических свойств, сообщает eurekalert.org. Результаты исследования опубликованы в Microsystems & Nanoengineering.
Ученые продемонстрировали несколько структур. Так, вдохновленные мушиными глазами, они напечатали полусферу, способную поглощать электромагнитные сигналы выбранной длины волны, идущие в любом направлении. Новая методика позволили расширить количество и уменьшить масштабы структур метаматериалов. Она сочетает 3D-печать, нанесение металлического покрытия и травление.
Другим примером стал массив миниатюрных грибовидных структур с узорчатым металлическим резонатором на каждой. Геометрия системы и расстояние между элементами определяли, какие микроволновые волны она поглощает. Подобные метаматериалы – ценное сырье для медицинских датчиков, антенн и инструментов для визуализации.
Представленные концепции упрощают оптические устройства, объединяя функции отражения и фильтрации в одном блоке.
«Возможно, новые материалы позволят уменьшить размеры спектрометров и других инструментов, открыв путь к их портативным версиям», — сказал профессор Самер Сонкусале, ответственный автор исследования.
Ученые назвали продукт метаматериалами со встроенной геометрической оптикой (MEGO с английского). Технология позволяет создавать структуры, поглощающие, усиливающие, отражающие или искривляющие волны разной длины.
«Полный потенциал 3D-печати MEGO еще не раскрыт, — сказал Айдын Садеки, ведущий автор работы. – Но мы можем многое сделать с существующими технологиями. И их возможности быстро растут».
