Japanska forskare har framgångsrikt testat reflektionslösa, mycket brytningsindexmetasyta som så småningom kan användas i praktiska applikationer för att skicka, motta, och manipulera ljus- och radiovågor i terahertz -vågbandet (THz). THz mäts i miljondelar av en meter, känd som mikrometer. Metaytan, ett konstgjort tvådimensionellt platt material, var gjord av mikrostora snittade metalltrådar av silverpasta-bläck placerade på både framsidan och baksidan av en polyimidfilm. Laget, ledd av Takehito Suzuki, Docent vid Tokyo University of Agriculture and Technology (TUAT) Institute of Engineering, publicerade sina resultat den 29 april, 2021 tum Optik Express .

Sådana platta metasytor representerar ett steg framåt i studien av THz -optik, eftersom de kan vara flexibla, anpassningsbar till en mycket bredare uppsättning potentiella användningsområden, och mycket mindre än den nuvarande generationen THz -optik som förlitar sig på naturligt förekommande material som har fasta brytningsindex i THz -vågbandet, såsom cyklo-olefinpolymer, magnesiumoxid, och kisel. Ett brytningsindex för ett material visar hur långsamt elektromagnetiska vågor färdas i materialet jämfört med ett vakuum.

En större förmåga att ta emot, överföra, kontrollera, och manipulera elektromagnetiska vågor över 1,0 THz är nödvändigt för att låsa upp deras potential, som förblir i stort sett outnyttjad, enligt Suzuki. "Den reflekterande metaytan med ett högt brytningsindex över 1,0 THz kan erbjuda en tillgänglig plattform för terahertz platt optik som 6G trådlös kommunikation och andra möjliga kommersiella applikationer, "Sa Suzuki." Förutom mycket snabbare trådlösa dataöverföringshastigheter, en bättre förmåga att manipulera THz -vågor med hjälp av metasytor kan avsevärt främja teknik inom områdena vågfrontsformning, strålbildning, polariseringskontroll, och optiska virvlar - ämnen av stort intresse för de vetenskapliga och kommunikationssamhällena. "

Suzukis forskargrupp gav sig ut för att stödja det större vetenskapliga samfundets mål att ersätta konventionella tredimensionella skrymmande optiska komponenter med tvådimensionella platta, en bedrift som skulle frigöra utrymme och tillåta utveckling av mindre, mer anpassningsbara vetenskapliga och kommunikationsinstrument, samt mer avancerade övervakningskameror.

Laget, Harumi Asada, Kota Endo, och Takehito Suzuki, skapade sin experimentella metasyta med hjälp av silverpasta -bläck och en mycket tunn polyimidfilm. Klipp metalltrådar med ett silverpasta-bläck på filmen med en superfin bläckstråleskrivare (SIJ Technology, Inc.) som kan rita linjer i storleksordningen 10 mikrometer i bredd, gav det resultat de hade hoppats på:Metasytan, som var gjord av 80, 036 par snittade metalltrådar med silverpasta -bläck både på framsidan och baksidan av 6x6 kvadratmillimeter (ungefär ett spädbarns miniatyrbild) av en polyimidfilm, har ett högt brytningsindex och låg reflektion vid 3,0 THz.

Suzuki och hans samarbetande forskare planerar att ytterligare undersöka potentialen för platt optik för användning i THz -vågbandet, med hopp om att hitta skalbar, kommersiellt livskraftiga material som lämpar sig för ett brett spektrum av framtida användningsområden.