Un avance de equipo de investigación de Profesor Martin Wegener en el Instituto de Tecnología de Karlsruhe (CONJUNTO) ha tenido éxito en realizar una nueva clase material con la fabricación de un metafluid cristalino estable, un pentamode metamaterial.
Los metamaterials de Pentamode casi se comportan como los líquidos. Su manufactura abre nuevas posibilidades en acústicas de la transformación. (Fuente: CFN, CONJUNTO)
Usando nuevos métodos nanostructuring, estos materiales se pueden ahora observar por primera vez con cualquier propiedad mecánica concebible. Los investigadores presentarán sus resultados en la noticia de portada de la aplicación de Mayo las Cartas de la Física Aplicada. (DOI 10.1063/1.4709436)
El Rubicon fue cruzado, por así decirlo, en el Centro de DFG para Nanostructures Funcional (CFN) y en el Instituto de la Física Aplicada (AP) en Karlsruhe en los últimos meses. Eventual, las ideas tridimensionales numerosas de la acústica de la transformación, por ejemplo capas del inaudibility, los prismas acústicos o los nuevos conceptos del altavoz, podían convertirse en realidad en un futuro próximo.
Hasta ahora, los pentamodes, propuestos en 1995 por Graeme Milton y Andrej Cherkaev, han sido puramente teóricos: El comportamiento mecánico de materiales tales como oro o agua se expresa en términos de parámetros de la compresión y de resistencia. Considerando Que el fenómeno que riega, por ejemplo, se puede comprimir apenas en un cilindro se describe con el parámetro de la compresión, el hecho de que puede ser revuelto hacia adentro todas las direcciones usando una cuchara está expresado con los parámetros de resistencia.
El penta de la palabra se deriva de griego clásico y significa “cinco”. En el caso del agua, los cinco parámetros de resistencia igualan cero, y solamente un parámetro, compresión, difiere de ese valor. En términos de parámetros, el estado ideal de un pentamode metamaterial corresponde al estado del agua, que es porqué ese material se refiere como metafluid. Teóricamente, cualquier propiedad mecánica concebible cualesquiera puede ser obtenida variando los parámetros relevantes.
“Realizar un pentamode metamaterial es alrededor tan difícil como intentando construir un andamio de los contactos que no deben tocar pero en sus puntas,” el primer Dr. Muamer Kadic del autor explica. “El prototipo de Karlsruhe se ha fabricado de un polímero. El comportamiento mecánico del material es determinado por la agudeza y la longitud de los “panes de azúcar individuales”. Por una parte, debemos ser capaces de diseñar los pequeños panes de azúcar en el rango del nanómetro y conectarlos con uno otro en el de ángulo recto. Por otra parte, la estructura entera debe llegar a ser eventual tan grande como sea posible. Puesto Que el material sí mismo contribuye solamente el poco más de un por ciento al volumen respectivo, el compuesto obtenido es extremadamente pálido.
“Para obtener los resultados similares 3D, como en la óptica de la transformación, la acústica de la transformación es exclusivamente relacionada en metamaterials. Debido a esto, esta primera manufactura de nuestro pentamode metamaterial es un éxito muy importante,” agrega Tiemo Bückmann, que está a punto de recibir su diploma en el Instituto de la Física Aplicada y es responsable de realizar las estructuras del nuevo material mediante declive-en la escritura del laser, un método que se ha derivado de la escritura directa del laser desarrollada por la compañía de Nanoscribe.
Estos últimos años, un Profesor en el Instituto de la Física Aplicada y el coordinador del CFN, Martin Wegener y sus colaboradores, han desarrollado la escritura directa del laser y, sobre la base de ese método, han establecido la litografía óptica de nanostructures tridimensionales. Los logros Numerosos del grupo de Wegener en la óptica de la transformación e.g., la primera capa tridimensional de la invisibilidad en el rango de la luz visible han sido debido a esa técnica.