Pesquisadores japoneses testaram com sucesso o sem reflexão, metassuperfície de índice altamente refrativo que pode eventualmente ser usado em aplicações práticas para enviar, receber, e manipular ondas de luz e rádio na faixa de onda terahertz (THz). THz é medido em milionésimos de metro, conhecido como micrômetros. A metassuperfície, um material plano bidimensional artificial, foi feito de fios de metal cortados em micro de tinta em pasta de prata colocados na frente e no verso de um filme de poliimida. O time, liderado por Takehito Suzuki, Professor Associado do Instituto de Engenharia da Universidade de Agricultura e Tecnologia (TUAT) de Tóquio, publicaram suas descobertas em 29 de abril, 2021 dentro Optics Express .

Essas metassuperfícies planas representam um salto em frente no estudo da óptica THz, porque eles podem ser flexíveis, adaptável a uma gama muito mais ampla de usos potenciais, e muito menor do que a geração atual de óptica THz que depende de materiais de ocorrência natural que têm índices fixos de refração na banda de onda THz, como polímero de ciclo-olefina, óxido de magnésio, e silício. Um índice de refração de um material mostra o quão lentas as ondas eletromagnéticas viajam no material em comparação com o vácuo.

Uma maior capacidade de receber, transmite, ao controle, e manipular ondas eletromagnéticas acima de 1,0 THz é necessário para desbloquear seu potencial, que permanece praticamente inexplorado, de acordo com Suzuki. "A metassuperfície sem reflexão com um alto índice de refração acima de 1,0 THz pode oferecer uma plataforma acessível para óptica plana de terahertz, como comunicações sem fio 6G e outras aplicações comerciais possíveis, "Suzuki disse." Além de velocidades de transferência de dados sem fio muito mais rápidas, uma melhor capacidade de manipular ondas THz usando metassuperfícies pode avançar muito a tecnologia nas áreas de modelagem de frente de onda, formação de feixe, controle de polarização, e vórtices ópticos - assuntos de grande interesse para as comunidades científicas e de comunicação. "

A equipe de pesquisa da Suzuki decidiu apoiar o objetivo da comunidade científica de substituir componentes ópticos tridimensionais volumosos convencionais por componentes planos bidimensionais, um feito que liberaria espaço e permitiria o desenvolvimento de menores, instrumentos científicos e de comunicação mais adaptáveis, bem como câmeras de segurança mais avançadas.

O time, Harumi Asada, Kota Endo, e Takehito Suzuki, criaram sua metassuperfície experimental usando tinta de pasta de prata e um filme de poliimida muito fino. Corte os fios de metal com uma pasta de tinta de prata colocada no filme por uma impressora a jato de tinta superfina (SIJ Technology, Inc.) capaz de desenhar linhas da ordem de 10 micrômetros de largura, produziu o resultado que eles esperavam:a metassuperfície, que era feito de 80, 036 pares de fios de metal cortados com tinta de pasta de prata na frente e atrás de 6x6 milímetros quadrados (aproximadamente a miniatura de uma criança) de um filme de poliimida, tem um alto índice de refração e baixa reflexão em 3,0 THz.

Suzuki e seus cientistas colaboradores planejam investigar mais a fundo o potencial da óptica plana para uso na banda de ondas THz, com a esperança de encontrar escalabilidade, materiais comercialmente viáveis ​​adequados para uma ampla gama de usos futuros.