Metamateriali Realizzazione tramite il metodo di disegno fibra

I metamateriali sono artificiali materiali compositi, realizzati assemblando componenti molto più piccole della lunghezza d'onda in cui operano ^1. Devono la loro proprietà elettromagnetiche alla struttura dei loro costituenti, invece degli atomi che li compongono. Per esempio, sub-lunghezza d'onda fili metallici possono essere disposti a possedere un permittività elettrico efficace che può essere positiva o negativa a una data frequenza, a differenza dei metalli stessi ^2. Questo controllo senza precedenti sul comportamento della luce può portare a una serie di nuovi dispositivi, come i mantelli dell'invisibilità ^3, materiali di indice di rifrazione negativo ^4, e lenti che risolvere oggetti di sotto del limite di diffrazione ^5. Tuttavia, metamateriali operanti a frequenze ottiche, medio infrarosso e terahertz sono convenzionalmente realizzati con nano-e micro-fabbricazione tecniche che sono costosi e producono campioni che sono al massimo qualche centimetres in dimensioni ^6-7. Qui vi presentiamo un metodo di fabbricazione per la produzione di centinaia di metri di metamateriali in filo metallico in forma di fibre, che presentano una risposta terahertz plasmoniche ^8. Uniamo lo stack-e-disegnare tecnica utilizzata per produrre fibra ottica microstrutturata polimero ⁹ con il processo di Taylor-filo ^10, con fili indio all'interno polimetilmetacrilato (PMMA) tubi. PMMA viene scelto perché è facile da maneggiare, dielettrico drawable con opportune proprietà ottiche della regione terahertz, indio perché ha una temperatura di fusione di 156,6 ° C, che è appropriato per codrawing con PMMA. Abbiamo includono un filo indio di 1 mm di diametro e 99,99% di purezza in un tubo PMMA con 1 mm di diametro interno (ID) e 12 mm di diametro esterno (OD) che viene sigillato ad una estremità. Il tubo evacuato e prelevato un diametro esterno di 1,2 mm. La fibra risultante viene poi tagliato in piccoli pezzi, e impilati in un tubo più grande PMMA. Questa pila è sigillato in unoend e alimentato in un forno mentre viene rapidamente elaborato, riducendo il diametro della struttura di un fattore 10, e aumentando la lunghezza di un fattore di 100. Tali fibre possiedono caratteristiche del micro-e nano-scala, sono intrinsecamente flessibile, di massa-producibile, e può essere tessuto esporre proprietà elettromagnetiche che non si trovano in natura. Essi rappresentano una piattaforma promettente per una serie di nuovi dispositivi da terahertz alle frequenze ottiche, come fibre invisibili, tessute negativi panni di indice di rifrazione, e super-resolving lenti.