Estado de la investigación de los metamateriales
Científicos estadounidenses han creado un tubo cerámico de rebote que puede recuperarse después de ser comprimido durante 50 grados en comparación con las tradicionales cerámicas duras y quebradizas. Este tipo de cerámica desempeñará un papel muy importante "en lugares donde los materiales comunes no pueden hacerlo", como en los equipos aislantes de los transbordadores espaciales o los motores a reacción.
En 2006, investigadores de la Universidad de Duke en Carolina del Norte y el Imperial College de Londres desafiaron con éxito los conceptos convencionales utilizando metamateriales para hacer objetos invisibles a la radiación de microondas. Si bien aún quedan muchos obstáculos por superar, por primera vez en la historia tenemos los medios para hacer invisibles los objetos ordinarios (la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) del Pentágono financió esta investigación).
En Alemania, los científicos utilizaron una técnica llamada "litografía láser directa" para crear láminas de material invisible hechas a partir de diminutas varillas de plástico. Cuando un trozo de material invisible se cubre sobre un objeto, bajo la observación de una cámara infrarroja, el material invisible cambia la velocidad de la luz alrededor de la cubierta, haciendo que la cubierta y el objeto cubierto desaparezcan juntos. Las agencias militares, incluida la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa, están buscando tecnología de camuflaje para hacer que los aviones sean invisibles para los radares militares.
Científicos franceses han descubierto que al perforar con precisión agujeros en paredes y pisos de metamateriales, pueden desviar ondas sísmicas y desviar terremotos y tsunamis lejos de edificios o ciudades para reducir los desastres.
Científicos holandeses han creado una goma inteligente que se puede programar mediante mecánica. Mediante el control de pequeños interruptores y un diseño especial, esta goma inteligente puede endurecerse o ablandarse como una esponja de gran tamaño, e incluso puede deformarse rápidamente en ambas etapas al apretarla. Con la ayuda de este material, pronto la gente podrá usar zapatos que se ajusten automáticamente al detectar la dureza del suelo. En comparación con el modelo de desarrollo relativamente descentralizado de muchos países, el modelo de desarrollo de China en el campo de los metamateriales es más centralizado y poderoso. Nuestro país ha apoyado la investigación de metamateriales en el Programa 863, Programa 973, Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China e importantes proyectos de nuevos materiales. En la investigación básica sobre agujeros negros electromagnéticos, tecnología furtiva de metamateriales, metamateriales dieléctricos y refracción negativa de ondas acústicas, las empresas chinas han logrado una serie de resultados originales y se encuentran en una posición de liderazgo en la competencia internacional de industrialización de metamateriales.
Liu Ruopeng, que estudió en Estados Unidos y publicó un artículo sobre una nueva capa de invisibilidad de banda ancha metamaterial en la revista Science, es sin duda uno de los representantes. En 2010, un equipo de cinco estudiantes extranjeros encabezados por el Dr. Liu Ruopeng regresó a China y fundó Shenzhen Guangqi. Después de varios años de desarrollo, la empresa ha solicitado más de 2.800 patentes en todo el mundo, lo que representa aproximadamente el 86 % del número total de solicitudes de patentes en campos relacionados. La empresa también está a la vanguardia de la creación de comunidades inteligentes basadas en metamateriales, conectividad inalámbrica, aeroespacial y otros campos. Por ejemplo, es la primera línea de pruebas de precisión del mundo para microestructuras de metamateriales, con una personalización de equipos de hasta un 70 % y una precisión de proceso de hasta 2 micras. También diseñaron un proceso estandarizado para la producción de metamateriales.
Tomemos como ejemplo la antena de metamaterial electromagnético diseñada, utilizando una placa de circuito que se puede doblar al tamaño de un cuaderno e imprimir con "Jiangnan Water Town Scenery", aviones, trenes, barcos y automóviles. viajar a lugares inaccesibles a las redes móviles Conectar banda ancha satelital a áreas remotas. La antena puede rastrear el satélite sin importar dónde se encuentre en el cielo, eliminando la necesidad de mirar el satélite en una dirección como una antena parabólica tradicional.
El plan de ventas comerciales de productos similares en Estados Unidos comenzará recién este año. Kuang-Chi lo instaló y probó en 22 provincias de China hace tan solo tres años. Este es sólo un ejemplo de la feroz competencia entre China y Estados Unidos en el campo central de los metamateriales en los últimos años.
Además, con el fin de romper el monopolio de los estándares técnicos de metamateriales europeos y americanos, el mes pasado, el Comité Técnico Nacional de Tecnología de Metamateriales Electromagnéticos y Estandarización de Productos revisó y presentó la norma nacional "Terminología de Metamateriales Electromagnéticos". Esto significa que mi país ha tomado la iniciativa en la formulación de estándares nacionales en el campo de los metamateriales en el mundo y desempeñará un papel importante en la investigación y transformación de estándares de la tecnología de metamateriales en mi país.