Кремниевый метаматериал поглощает свет, не выделяя тепла

Инженеры-электротехники частного университета Дюка в Дарэме (штат Северная Каролина) создали первый в мире электромагнитный метаматериал, в состав которого не входит металл. Способность этой структуры поглощать электромагнитную энергию без нагревания обеспечивает метаматериалу перспективы использования в приложениях визуализации, освещения и в сенсорных технологиях.

Посвящённая этому изобретению статья в январском номере Optics Express описывает полностью диэлектрический метаматериал — кремний, легированный бором. Его плоская поверхность покрыта рядами мельчайших цилиндрических выступов, от геометрических параметров которых зависит рабочая частота.

Характеристики цилиндров образца были рассчитаны на поглощение терагерцевых волн, но авторы утверждают, что их методика позволяет создавать варианты метаматериала практически для любых частот электромагнитного спектра.

Лабораторные испытания показали, что метаповерхность прототипа поглощает 97,5% энергии волн на частоте 1,011 ТГц.

«Нам ещё предстоит оптимизировать эту технологию, но адаптировать её для нескольких приложений будет намного проще, чем решения на основе металлов», — сообщил профессор университета Дюка, Вилли Падилья (Willie Padilla).