Um chumbo da equipa de investigação pelo Professor Martin Wegener no Instituto de Tecnologia de Karlsruhe (JOGO) sucedeu em realizar uma classe material nova com a fabricação de um metafluid cristalino estável, um pentamode metamaterial.
Os metamaterials de Pentamode comportam-se quase como líquidos. Sua fabricação abre possibilidades novas em acústicas da transformação. (Source: CFN, JOGO)
Usando métodos nanostructuring novos, estes materiais podem agora ser realizados pela primeira vez com todas as propriedades mecânicas concebíveis. Os pesquisadores apresentarão seus resultados no artigo de capa da introdução de Maio de Letras da Física Aplicada. (DOI 10.1063/1.4709436)
O Rubicon foi cruzado, por assim dizer, no Centro de DFG para Nanostructures Funcional (CFN) e no Instituto de Física Aplicada (AP) em Karlsruhe durante o passado poucos meses. Eventualmente, as ideias tridimensionais numerosas da acústica da transformação, por exemplo casacos do inaudibility, prismas acústicos ou conceitos novos do altifalante, podiam transformar-se realidade em um futuro próximo.
Até agora, os pentamodes, propor em 1995 por Graeme Milton e por Andrej Cherkaev, foram puramente teóricos: O comportamento mecânico dos materiais tais como o ouro ou a água é expressado em termos dos parâmetros da compressão e de tesoura. Considerando Que o fenômeno que molha, por exemplo, pode mal ser comprimido em um cilindro é descrito com o parâmetro da compressão, o facto de que pode ser agitado usando uma colher está expressado em todos os sentidos com os parâmetros de tesoura.
O penta da palavra é derivado do grego clássico e significa “cinco”. No caso da água, os cinco parâmetros de tesoura igualam zero, e somente um parâmetro, compressão, difere desse valor. Em termos dos parâmetros, o estado ideal de um pentamode metamaterial corresponde ao estado de água, que é porque esse material é referido como um metafluid. Teòrica, todas as propriedades mecânicas concebíveis qualquer podem ser obtidas variando os parâmetros relevantes.
“Realizar um pentamode metamaterial é aproximadamente tão difícil quanto tentando construir um andaime dos pinos que não devem tocar mas em suas pontas,” o primeiro Dr. Muamer Kadic do autor explica. “O protótipo de Karlsruhe foi manufacturado de um polímero. O comportamento mecânico do material é determinado pela intensidade e pelo comprimento de “dos nacos açúcar individuais”. De um lado, nós devemos ser capazes de projetar nacos de açúcar pequenos na escala do nanômetro e conectá-los a uma outra no ângulo direito. Por outro lado, a estrutura inteira deve eventualmente tornar-se tão grande como possível. Desde Que o material próprio contribui somente pouco mais de um por cento ao volume respectivo, o composto obtido é extremamente claro.
“Para obter os resultados 3D similares, como no sistema ótico da transformação, a acústica da transformação é exclusivamente dependente dos metamaterials. Em virtude disto, esta primeira fabricação de nosso pentamode metamaterial é um sucesso bastante significativo,” adiciona Tiemo Bückmann, que está a ponto de receber seu diploma no Instituto de Física Aplicada e é responsável para realizar as estruturas do material novo por meio mergulho-na escrita do laser, um método que seja derivado da escrita directa do laser desenvolvida pela empresa de Nanoscribe.
Nos últimos anos, um Professor no Instituto de Física Aplicada e no coordenador do CFN, Martin Wegener e seus colaboradores, desenvolveram a escrita directa do laser e, com base nesse método, estabeleceram a litografia óptica de nanostructures tridimensionais. As realizações Numerosas do grupo de Wegener no sistema ótico da transformação por exemplo, o primeiro casaco tridimensional da invisibilidade na escala da luz visível foram devido a essa técnica.