مروری بر متامتریال ها و کاربردآنها در حوزه الکتریسیته

در این مقاله مروری بر خواص متامتریال ها و کاربردهای آنها پرداخته شده است. متامتریال یا فراماده به ماده مرکبی گفته می شود که دارای خواص نامتعارف الکترومغناطیس در ساختار وجودی خود است. آنچه این مواد را غیر معمول کرده است، خاصیت ضریب شکست منفی نور در آنها است، به این معنا که این مواد نور را در جهت مخالف مواد عادی منعکس می کنند. ساختارهای متامتریال با توجه به ویژگی های منحصر بفرد خود، توانسته است خود را به عنوان یکی از مهمترین موضوعات طراحی مایکروویوی مطرح نماید. مواد الکترومغناطیس تشکیل دهنده آنها می تواند با دستکاری مختصر و دقیق ساختارشان تنظیم نیز بشود. کاربرد این ساختارها در طراحی آنتن ها ، فیلترها، کوپلرها به سرعت در حال گسترش می باشد. این مواد در بهبود عملکرد آنتن ها موثر میباشد؛ با استفاده از پوششی از متامتریال می توان امپدانس داخلی آنتن را تغییر و حتی آن را با فضای آزاد تطبیق داد، که این امر باعث بهبود عملکرد آنتن می شود. همچنین آرایه فرامواد (متامتریال) را می توان به گونه ای تنظیم کرد که علاوه بر استحصال انرژی از امواج مایکروویو، گستره ای از فرکانس ها مانند ارتعاشات و امواج صوتی را برای تولید الکتریسیته استفاده کند. در این مقاله به نحوه ی برداشت انرژی تابش الکترومغناطیسی و انرژی مایکرویوی با استفاده از متامتریال که از منابع مختلفی مانند ماهواره، صوت و سیگنال های وای فای جمع آوری میشوند و به الکتریسیته تبدیل میگردند، پرداخته میشود.

کلیدواژه ها:

متامتریال ، ضریب شکست منفی ، امواج مایکروویو