在超材料方面,極細小的圖案結(jié)構(gòu)和化學成分都會影響材料性能。這個非常類似于古羅馬含有細小氯化金顆粒的紅寶石玻璃。因為物理和化學作用，該材料能在不同角度提供不同的光學效果。
如今超材料已經(jīng)成為一個熱門課題，因為他們能制造出異乎尋常的薄透鏡以及解決許多之前不可能解決的電子學問題。這里，尺寸比電磁輻射的波長還要小的精細三維圖案結(jié)構(gòu)，連同其他相關(guān)的材料性能都被用來改性幾個綜合性能。一個例子就是負滲透和介電常數(shù)導(dǎo)致的負折射率。
這些違反直覺的效果有時是通過柔版印刷獲得的，一個例子就是一系列的細小扣環(huán)和微絲作為共振器。一個理論學家正要求工程師們印刷出他所謂的納米尺度的刺猬圖案。如果適當?shù)募右岳?，這些尺度比輻射波長還要小的可重復(fù)的三維結(jié)構(gòu)將會打破傳統(tǒng)的光學和磁學定律，因為這些材料引入了量子效應(yīng)。
繼俄國物理學家VictorVeselago在1968年提出了該效果的原始預(yù)測之后，英國美國及其他地方的科學家已經(jīng)將其證實。負折射率現(xiàn)在已經(jīng)由微波和太赫輻射所證實，并可能被用來制造新型的射線操縱器，調(diào)節(jié)器，帶通濾波器，微波適配器和天線屏蔽器。
甚至有通過所謂的佯裝這些專利材料而使事物不可見的演說并且這些效果的有限證明已經(jīng)通過微波和光頻率所實現(xiàn)。確實，在2007年，美國能源部的Ames實驗室連同加州理工大學和德國卡爾斯魯厄大學一起證實了一種具有紅綠可見光負折射率的超材料。在一個很薄的電解質(zhì)兩面都擁有極精細的圖案結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在來自加拿大，美國，瑞士，英國，德國和東亞的研究人員正在開發(fā)超材料。例如，太赫茲技術(shù)在下列領(lǐng)域有應(yīng)用前景：如自動成像，零可見度導(dǎo)航儀，生物醫(yī)藥圖像和應(yīng)用于可透視固體物質(zhì)的電晶體傳感器的安全屏等。無線電頻率小型天線已指日可待，甚至一個歐盟委員會關(guān)于更小的無線射頻識別標簽項目也在實施。一些研究人員說，交通防撞擊雷達系統(tǒng)可能會變?yōu)楝F(xiàn)實。另外，用于聲波而不是電磁波的超材料也正在被研究以用于建筑物的防震。
10月8~9日在東京舉行IDTechEx亞洲電子印刷會議上我們將能聽到來自MichaelWiltshire博士的最新的超材料相關(guān)報道。他是倫敦帝國理工大學JohnPendry教授所在的開創(chuàng)性研究課題組的一員，該課題組是最早證明有效超材料的課題組之一。他們和美國杜克大學合作研究電磁效果以期創(chuàng)造出一門新的電子學。
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