(PhysOrg.com) -- In een aankondiging waar velen op hebben gewacht, een onderzoeksteam van de Universiteit van Illinois, is erin geslaagd uit te vinden hoe metamaterialen te produceren in een grootte die groot genoeg is om bruikbaar te zijn. Het team, onder leiding van John Rogers, hoogleraar materiaalkunde, beschrijven in een paper gepubliceerd in Natuur Nanotechnologie , hoe ze een printtechniek gebruikten om 3D-metamaterialen met negatieve index (NIM's) op plastic of glas te stempelen. Het proces zou kunnen leiden tot de ontwikkeling van producten zoals lenzen met een extreem hoge resolutie; of als enige hoop, een onzichtbaarheidsmantel.

Metamaterialen zijn materialen die licht kunnen buigen op manieren die natuurlijke materialen niet kunnen; ze kunnen dit doen omdat ze zijn gemaakt van gelaagde materialen met zeer kleine ruimtes in elke laag, zodat wanneer ze worden gecombineerd een gaas ontstaat dat in staat is om licht op de gewenste manieren te buigen; zoiets als meerdere hordeuren nemen en ze een beetje uit de pas op elkaar leggen. Als licht de verschillende delen van het scherm raakt, het wordt in verschillende richtingen weerspiegeld. Met metamaterialen, de gaasgaten van het scherm zijn de grootte van de golflengten van licht, daarom tot nu toe, niemand is erin geslaagd om ze te maken in een formaat dat daadwerkelijk voor iets anders dan onderzoek zou kunnen worden gebruikt.

Het nieuwe proces ontwikkeld, verandert dat allemaal. In plaats van te proberen de metamaterialen rechtstreeks te creëren via elektronenstraaletsen, er wordt eerst een stempel gemaakt; een die uit heel veel kleine pieken en dalen bestaat. De stempel wordt vervolgens bedekt met een laag van een onopvallend materiaal dat later kan worden verwijderd, vervolgens bedekt met lagen zilver en magnesiumfluoride. Het gaas wordt gemaakt door alleen de coating van de pieken op de stempel te laten hechten aan een glas of plastic vel waar de opofferingslaag wordt verwijderd door te etsen, laat alleen het maaspatroon achter.

Met behulp van dit proces was het team in staat om metamaterialen van enkele vierkante centimeters te produceren, beperkt, zij schrijven, alleen door de apparatuur die ze in het lab hadden. Rogers meldt dat hij en zijn team verwachten binnenkort materialen te produceren die enkele ordes van grootte groter zijn.

Het ontwerp, voor het eerst bedacht door Xiang Zhang in 2008, zou moeten kunnen worden gebruikt om vellen nieuwe metamaterialen van bijna elke grootte te produceren, met de juiste middelen, en dat bovendien op een redelijk economische manier moet kunnen doen, omdat de postzegels herbruikbaar zijn. Er zal echter nog meer onderzoek nodig zijn, voordat commerciële producten verschijnen, omdat er nog methoden moeten worden ontwikkeld om precies de juiste soorten postzegels te maken.

© 2010 PhysOrg.com