Исследователи из Сент-Эндрюсского университета (Великобритания) создали гибкий метаматериал, функционирующий в видимой области спектра.
Необычные свойства метаматериалов - отрицательная диэлектрическая и магнитная проницаемость - задаются специально подобранной периодической микроструктурой. Такие материалы, как ожидается, смогут делать объекты невидимыми, но пока физикам удалось продемонстрировать этот эффект лишь в узком диапазоне частот. Поскольку размеры элементов микроструктуры связаны с рабочей длиной волны, первые опыты проводились с использованием микроволнового излучения, и только в последние годы экспериментаторы «спустились» в видимый диапазон.
Кроме того, подавляющее большинство метаматериалов было реализовано на жёстких подложках. Этот недостаток авторы попытались устранить в своей разработке, получившей название Metaflex.
Изготовление нового материала также начинается на обычной кремниевой подложке, покрываемой слоем полимера SU8. Поверх него наносятся слой золота толщиной в 40 нм и ещё один слой SU8, который играет привычную для него роль электронного резиста. После этого методом электронно-лучевой литографии исследователи размечают микроструктуру, резист проявляется, и заданная структура переносится на слой золота в процессе реактивного ионного травления. Затем гибкая мембрана с золотыми элементами отделяется от подложки с помощью N-метилпирролидона.
Последний этап изготовления определяет геометрию мембраны: снять с подложки крупный и тонкий образец чрезвычайно сложно. Лучшие экземпляры Metaflex имеют площадь в 40 мм² и толщину в 4 мкм.
Учёные уже выполнили эксперименты с двумя разными периодическими микроструктурами, используя источник белого света. Metaflex успешно прошёл испытания, обнаружив свойства метаматериала.
Если новый материал когда-нибудь будет применяться для сокрытия объектов, отдельные его слои придётся объединять в трёхмерную структуру, общая толщина которой ограничивается тем фактом, что каждый слой поглощает некоторую часть падающего излучения. Это, в свою очередь, определяет максимальные размеры маскируемого объекта. «Мы, вероятно, сможем замаскировать что-то на субмикронном уровне и с развитием технологии будем расширять рабочий диапазон Metaflex, но сделать невидимыми крупные предметы нам вряд ли удастся», — говорит один из авторов Томас Краусс.
