Os metamateriais possuem estruturas criadas artificialmente, para terem propriedades que nenhum material convencional possui.
Como funcionam os metamateriais?
Os metamateriais são feitos de nanoestruturas projetadas para obterem as propriedades mecânicas, térmicas, óticas ou eletromagnéticas desejadas. As nanoestruturas possuem dimensões na escala nanométrica, que podem manipular as propriedades das ondas eletromagnéticas. Em materiais convencionais, a composição química e as ligações covalentes entre os átomos determinam as propriedades. Enquanto nos metamateriais, a estrutura nanométrica determina as propriedades.
A nanoestrutura é dividida em células, chamadas de meta-átomos, e cada meta-átomo possui dimensões menores que o comprimento de onda da luz, para a qual projetou-se o metamaterial. A escala nanométrica permite a manipulação de ondas na frequência do infravermelho e na luz visível.
Índice de refração negativo
É possível construir metamateriais com índice de refração negativo, que produzem fenômenos óticos excêntricos. Em 1968, o físico russo Victor Veselago foi o primeiro a sugerir a existência deste tipo de material.
Metamateriais mecânicos
São impressos em 3D e possuem combinações de células rígidas e flexíveis para diversas aplicações. Pesquisadores do Instituto Hasso Plattner, em Potsdam, Alemanha, desenvolveram estes materiais.
Além disto, existem os metamateriais acústicos, cujas nanoestruturas também podem ser impressas em 3D. Estes materiais podem manipular as ondas sonoras como se fossem ondas eletromagnéticas, com muitas aplicações interessantes.
Algumas aplicações
- Há pesquisas onde usam metamateriais para construir antenas para redes de comunicação 6G. Publiquei no site uma notícia a respeito.
Antena para redes 6GClique aqui
- Há a possibilidade de construir lentes com diferentes tamanhos, formatos e materiais, que funcionam melhores que as lentes tradicionais.
- A fabricação de mantos da invisibilidade, como nos filmes e videogames, feitos de materiais que curvam a luz visível.
- Exames de ultrasom podem usar os metamateriais para observar o interior do corpo com mais detalhes e precisão.
É uma tecnologia promissora e não é possível colocar todas as aplicações neste post. O maior desafio atualmente é criar um método de fabricação em larga escala.
