Os metamateriais usando o método de fabricação Desenho de Fibra

Os metamateriais são materiais sintéticos compostos, fabricados pela montagem de componentes muito menores do que o comprimento de onda em que operam ^1. Eles devem suas propriedades electromagnéticas para a estrutura dos seus constituintes, em vez de os átomos que os compõem. Por exemplo, os fios de metal sub-comprimento de onda pode ser disposto de modo a possuir uma permissividade efectiva eléctrico que é positiva ou negativa a uma dada frequência, em contraste com os metais próprios ^2. Este controle sem precedentes sobre o comportamento da luz pode potencialmente levar a uma série de novos dispositivos, como capas de invisibilidade, ^três negativos materiais índice de refração ^4, e lentes que resolver objetos abaixo do limite de difração ^5. No entanto, os metamateriais ópticos, que operam em freqüências do infravermelho médio e terahertz são convencionalmente feitas usando nano e micro-fabricação técnicas que são caros e produzir amostras que estão em mais um cen poucostimetres em tamanho ^6-7. Aqui apresentamos um método de fabricação para produzir centenas de metros de metamateriais fio de metal em forma de fibra, que apresentam uma resposta terahertz plasmonic ^8. Combinamos a pilha e desenhar técnica utilizada para a produção de fibra de polímero microestruturada óptico ^9, com o processo de Taylor-fio ^10, a utilização de fios de índio dentro de polimetilmetacrilato (PMMA), os tubos. PMMA é escolhido porque é fácil de manusear, dielétrico drawable com boas propriedades ópticas da região terahertz; índio porque tem uma temperatura de fusão de 156,6 ° C, que é apropriado para codrawing com PMMA. Incluímos um fio de índio, de 1 mm de diâmetro e de pureza de 99,99% em um tubo de PMMA com 1 mm de diâmetro interno (ID) e 12 mm de diâmetro externo (OD), que está selado numa das extremidades. O tubo é evacuado e puxado para baixo até um diâmetro externo de 1,2 mm. A fibra resultante é então cortada em pedaços mais pequenos, e empilhados dentro de um tubo de PMMA maior. Esta pilha é selada numafinal e alimentados numa fornalha enquanto está a ser rapidamente elaborado, reduzindo o diâmetro da estrutura de um factor de 10, e o aumento do comprimento por um factor de 100. Estas fibras possuem características de micro-e nano-escala, são inerentemente flexível, produzível em massa, e pode ser tecido de exibir propriedades electromagnéticas que não são encontrados na natureza. Eles representam uma plataforma promissora para uma série de novos dispositivos de terahertz para frequências ópticas, tais como fibras, tecidos invisíveis panos de índice de refracção negativo e super-resolução de lentes.