p As propriedades dos materiais podem se comportar de maneiras engraçadas. Ajuste um aspecto para tornar um dispositivo menor ou com menos vazamentos, por exemplo, e outra coisa pode mudar de forma indesejável, para que os engenheiros joguem um jogo de equilibrar uma característica contra outra. Agora, uma equipe de engenheiros elétricos da Penn State tem uma maneira de controlar simultaneamente diversas propriedades ópticas de guias de ondas dielétricas usando um revestimento de duas camadas, cada camada com espessura e peso próximos a zero. p “Imagine a torneira de água da sua casa, que é um dispositivo essencial para o dia a dia, "disse Douglas H. Werner, John L. e Genevieve H. McCain, Professor Catedrático de Engenharia Elétrica. “Sem canos para levar a água da fonte até a torneira, o dispositivo é inútil. É o mesmo com 'guias de onda'. Eles carregam sinais eletromagnéticos ou ópticos da fonte para o dispositivo - uma antena ou outro micro-ondas, dispositivo de ondas milimétricas ou terahertz. Os guias de ondas são um componente essencial em qualquer sistema eletromagnético ou óptico, mas muitas vezes são esquecidos porque muito do foco tem estado nos próprios dispositivos e não nos guias de ondas. "

p De acordo com Zhi Hao Jiang, ex-pós-doutorado na Penn State e agora professor na Southeast University, Nanjing, China, Os revestimentos de metassuperfície permitem aos pesquisadores reduzir o diâmetro dos guias de ondas e controlar as características dos guias de ondas com flexibilidade sem precedentes.

p Os pesquisadores desenvolveram um material tão fino que é quase bidimensional, com características que manipulam e aumentam as propriedades do guia de ondas.

p Eles desenvolveram e testaram dois revestimentos isolantes, um para guiar o sinal e outro para encobrir o guia de ondas. Eles criaram os revestimentos projetando criteriosamente os padrões nas superfícies para permitir a funcionalidade de guia de ondas nova e transformadora. Os revestimentos são aplicados em forma de haste, Guia de ondas de Teflon com a camada guia tocando o Teflon e a camada de camuflagem do lado de fora.

p Este revestimento conformal quase bidimensional que é configurado como um material de camuflagem pode resolver o problema de diafonia e bloqueio. Os guias de onda dielétricos não são geralmente usados ​​isoladamente, mas em pacotes. Infelizmente, vazamento de guias de ondas convencionais, permitindo que o sinal de um guia de ondas interfira com aqueles localizados nas proximidades.

p Os pesquisadores também observam na edição de hoje (25 de agosto) da Nature Communications que "a eficácia do revestimento artificial pode ser bem mantida para curvas de guia de ondas combinando adequadamente as propriedades de dispersão das células unitárias de metassuperfície." Embora o revestimento possa ser aplicado a uma curva no guia de ondas, o guia de ondas não pode ser dobrado após a aplicação do revestimento.

p Melhorar as propriedades do guia de ondas para controlar cuidadosamente a polarização e outros atributos permite que os guias de ondas sejam menores, e aliviar a diafonia permite que esses guias de ondas menores sejam agrupados de forma mais próxima. Guias de onda menores agrupados de forma mais próxima podem levar a um aumento da miniaturização.

p "Em termos de aplicações, isso incluiria sistemas de ondas milimétricas / terahertz / infravermelho para detecção, comunicações, e imagens que precisam manipular a polarização, espremer sinais através de guias de onda com uma seção transversal menor, e / ou exigem implantação densa de componentes interconectados, "disse Jiang.

p Também trabalhando neste projeto estava Lei Kang, pesquisador associado em engenharia elétrica, Estado de Penn.