QUESTA NUOVA TECNOLOGIA DI LENTI "METAMATERIALI" CAMBIERÀ IL SETTORE AEROSPAZIALE

È stata creata la prima lente in metamateriale. I ricercatori del Dipartimento di Fisica dell'Ingegneria Applicata della Cornell University e dell'Advanced Institute of Technology di Samsung hanno recentemente dimostrato che il concetto di obiettivo con metamateriali è fattibile. La nuova lente in metamateriali è significativa perché può essere "messa a fuoco utilizzando la tensione invece di spostare meccanicamente il componente", scrive Jules Menten sul California News-Times, che "apre le porte a una gamma di lenti varifocali compatte che possono essere utilizzate in molti applicazioni di imaging come satelliti, telescopi e microscopi”.

Indubbiamente, l'emergere di lenti in metamateriale influenzerà le future capacità di combattimento.

Un metamateriale è definito come un "mezzo artificiale le cui proprietà (meccaniche, ottiche, magnetiche o altro) non possono essere trovate in materiali naturali".

In genere, i metamateriali sono progettati combinando molti elementi identici che sono stati modellati con materiali convenzionali. "Pensa a un cubo di Rubik composto da milioni di unità più piccole dello spessore di un capello umano", descrive Science Daily .

I metamateriali, che sono "progettati con caratteristiche inferiori alla lunghezza d'onda della luce, sono un tentativo di ottenere una tecnologia ottica sfuggente a lunghezze d'onda inferiori con proprietà ottiche innaturali", scrive Valerie C. Coffey per Photonics Media.

Forse i metamateriali forniranno una risposta sfuggente a un fastidioso problema tecnologico.

"La scienza ha cercato a lungo materiali nuovi o modificati che potessero andare oltre le leggi convenzionali dell'ottica per sostituire componenti ottici ingombranti in vetro e polimeri con altri più piatti, più robusti, a basso costo e impilabili" , scrive Coffey , "a tal fine, di materiale fotonico emergente è cresciuto fino a diventare una vasta e sparsa gamma di tecnologie promettenti”.

Le industrie legate alla difesa sono informate.

Harvard ha sviluppato un "metalens" nel 2018 che potrebbe concentrarsi su tutti i colori. Dopo questa svolta, la ricerca su questi tipi di lenti è diventata un "focale". (Immagine: Jared Sisler/Harvard SEAS)

I metamateriali, in particolare la loro capacità di essere miniaturizzati, attireranno sicuramente un'attenzione intensa da parte della comunità aerospaziale. Infatti, nel 2009, la Defense Intelligence Agency ha pubblicato un rapporto intitolato Metamaterials for Aerospace Applications.

"In molti casi, i metamateriali ci consentono di ridurre considerevolmente le dimensioni di risonatori, linee di trasmissione e così via", afferma il rapporto della DIA, "che consente la disposizione all'interno di unità di lunghezza d'onda che possono essere densamente imballate e risultare in componenti fortemente miniaturizzati".

Tale miniaturizzazione è ciò che attrae gli sviluppatori aerospaziali. I ricercatori vogliono sviluppare la tecnologia dei metamateriali da utilizzare in satelliti, veicoli spaziali e droni, ovunque "dove il risparmio di spazio e peso è una priorità", scrive Coffey.

Il rapporto della DIA smentisce un senso di eccitazione (esplicitamente) per le applicazioni metamateriali. “A nostro parere , le applicazioni più interessanti che sono rilevanti per le applicazioni aerospaziali comprendono la raccolta di energia, lo sviluppo di nuovi dispositivi ottici con capacità ancora praticamente importanti insoliti (ad esempio, i dispositivi non reciproci, migliorare l'efficienza dei dispositivi ottici non lineari, lo sviluppo di modalità di imaging romanzo in grado di rompere il limite di diffrazione (ad esempio, superlenti, iperlenti, superlenti a campo lontano) e sviluppare nuove tecniche litografiche”.

Per millenni, raccogliere informazioni è stata una preoccupazione primaria di tutti i combattenti di guerra. Quindi, senza dubbio, gli sviluppatori della difesa stanno aspettando con impazienza qualsiasi scoperta di obiettivi metamateriali che possa aiutare a sollevare "la nebbia della guerra". Obiettivi più potenti, posizionati in satelliti, aerei spia o droni, significherebbero immagini migliori e una maggiore consapevolezza della situazione. Le lenti in metamateriale potrebbero aiutare i militari a saperne di più sui nemici percepiti.

"I metamateriali ottici sono ancora un'area molto nuova", afferma il rapporto della DIA. Ma la recente svolta di Cornell è promettente. Mark Brongersma, professore di scienze dei materiali alla Stanford University, ritiene che "numerose industrie siano mature per la distruzione". A breve termine, aspettati che lo sviluppo della tecnologia dei metamateriali produca lenti più potenti (che sarebbero incorporate nella tecnologia militare). A lungo termine, lo sviluppo del metamateriale potrebbe fornire una tecnologia più "inverosimile", come i mantelli dell'invisibilità o gli aerei stealth invisibili ai radar.