Метаматериалы для телекоммуникационных задач можно печатать на принтере

23 июнь, 2021 - 12:55

Метаматериалы для манипуляций сантиметровыми волнами можно печатать на принтере

Инженеры из Университета Тафтса (штат Массачусетс) предложили эффективные технологии изготовления микроволновых метаматериалов с перспективами применения последних в телекоммуникациях, в GPS, радарах, мобильной технике и в биосовместимых медицинских устройствах.

Разработка метаматериалов для видимого света всё еще находится на ранней стадии из-за технических проблем, связанных с созданием нанометровых массивов антенн, но метаматериалы для микроволнового диапазона (сантиметровые волны) более удобны для изготовления с помощью широко распространённых методов.

Инновация, описанная в Nature Electronics, позволяет создавать метаматериалы с использованием недорогой струйной печати. Это делает предложенный метод широкодоступным и масштабируемым, а также обеспечивает возможность покрытия метаматериалами больших поверхностей и взаимодействие их биологической средой. Эта работа также впервые продемонстрировала, что органические полимеры можно использовать для электрической «настройки» свойств метаматериалов.

Инженеры использовали проводящие полимеры в качестве подложки, на которой струйной печатью наносили нужные узоры электродов для создания микроволновых резонаторов. Возможность настраивать электрические свойства полимерной основы позволила созданным таким образом устройствам работать в гораздо более широком диапазоне микроволновых энергий (вплоть до частоты 5 ГГц), чем это возможно для обычных материалов (<0,1 ГГц).

По мнению авторов, описываемый ими метод изготовления с применением струйной печати и других форм осаждения на тонкоплёночные проводящие полимеры может быть успешно адаптирован для реконфигурируемых метаматериалов и метаповерхностей (их двумерного варианта) для всего электромагнитного спектра.