{"id":48460,"date":"2015-02-09T23:07:55","date_gmt":"2015-02-09T20:07:55","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/?p=48460"},"modified":"2015-02-10T17:37:40","modified_gmt":"2015-02-10T14:37:40","slug":"veel-uks-retsept-metamaterjalide-valmistamiseks","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=48460","title":{"rendered":"Retsept metamaterjalide valmistamiseks"},"content":{"rendered":"

Metamaterjalid on huvitavad, ei ole probleem neile rakendusi v\u00e4lja m\u00f5elda alates ideaalsest valguse neelajast l\u00f5petades superl\u00e4\u00e4tsedega. Aga nende valmistamine on v\u00e4ga keeruline. Siiski, vahel on valmistamise protsess ja selle tulemus \u00fcsna lihtsalt hoomatav. K\u00e4esoleval juhul on Jaapani ja Taiwani teadlased<\/a> valmistanud metamaterjali mis erinevalt varasematest on isotroopne, st selle omadused ei s\u00f5ltu langeva valguse suunast v\u00f5i polarisatsioonist (vt pilt allpool).<\/p>\n

\"1\"<\/a>

Ja siit ta tuleb. PMMA on teatud s\u00fcnteetiline pol\u00fcmeer, v\u00f5ib ette kujutada kui termiliselt t\u00f6\u00f6deldavat “pleksiklaasi”. Teisel pildil on elektronkiir, nikli ja kullaga katmine, liigse eemaldamine, metallriba kumeraks t\u00f6\u00f6tlemine.<\/p><\/div>\n

Sellise omadusega metamaterjali valmistamise protsess on illustreeritud juuresoleval pildil. Tehnilistesse detailidesse s\u00fc\u00fcvimata on k\u00f5ik lihtne, protsessi tulemus, ehk siis metamaterjal on n\u00e4ha allpool – tegemist on omalaadse “harjastega” kaetud v\u00f5restikuga.<\/p>\n

N\u00fc\u00fcd peaks k\u00fcsima, mis on sellel k\u00f5igel pistmist valgusega. Traadist pooringid? Kuidas seda siduda meie igap\u00e4evateadmisega, et traadijupid on traadijupid ja l\u00e4\u00e4ts tuleb ikka klaasist teha, olgu ta siis super v\u00f5i tavaline? Kas majapidamistarvete poest ostetud, metallv\u00f5rgust tehtud n\u00f5ude pesemise svamm on metamaterjal?<\/p>\n

Neile k\u00fcsimustele vastata on \u00fchtaegu kerge ja keeruline.<\/p>\n

Keeruline selles m\u00f5ttes, et metamaterjale kirjeldav f\u00fc\u00fcsika on keeruline, koolif\u00fc\u00fcsikas \u00f5pitud optikaga v\u00f5i teadmistega aine ehitusest ei ole seal eriti midagi peale hakata. Ainuke puutepunkt on murdumisn\u00e4itaja ja valguse murdumine – saab \u00f6elda, et metamaterjalide murdumisn\u00e4itaja v\u00f5ib olla negatiivne ja vastavalt \u00fcmber joonistada p\u00f5hikoolist tuntud pildid. Aga need traatr\u00f5ngad? Miks?<\/p>\n

Lihtne selles m\u00f5ttes, et saab n\u00e4idata rada, mida m\u00f6\u00f6da liikudes on v\u00f5imalik n\u00e4htuse olemuseni j\u00f5uda.<\/p>\n

Iga\u00fcks teab et raadiolaineid tekitatakse antennidega. Antennides liigub vahelduv elektrivool, mis tekitab vahelduva elektromagnetv\u00e4lja.\u00a0 Antennid on v\u00f5imelised ka elektromagnetlaineid vastu v\u00f5tma. Kui elektromagnetlained v\u00f5etakse vastu ja saadetakse uuesti v\u00e4lja on see nagu peegeldumine. Kui antenn on konstrueeritud nii, et lained saadetakse p\u00e4rast neeldumist “sinna kuhu vaja”, siis me teame antennidest piisavalt palju, et nende omadusi kontrollida. Vaadake n\u00fc\u00fcd uuesti pilti sellest uudsest metamaterjalist, n\u00e4ete seal antenne?<\/p>\n

\"Fig2-pr\"

Isotroopne metamaterjal, \u00fcldpilt ja elemendi suurendus. All paremas nurgas on n\u00e4ha \u00fcldpildi m\u00f5\u00f5tkava.<\/p><\/div>\n

Sest ka valgus on elektromagnetlaine, erinevus raadiolainetest on vaid lainepikkuses. Valgus tekitab neis imepisikestes antennides muutuvad voolud, mis omakorda t\u00e4hendab, et osa neeldunud energiast kiirgub uuesti elektromagnetlainena – valgus murdub v\u00f5i peegeldub.<\/p>\n

See lihtne kujutluspilt asetab konteksti enamuse keerukustest, mis metamaterjalide valmistamisel esinevad:<\/p>\n