Метаоптика — это область науки и техники, которая занимается изучением и разработкой передовых оптических материалов и технологий. Если бы мне пришлось описать это всего в нескольких словах (рискуя палкой от пуристов)? Я бы сказал, что метаоптика изменит наши нынешние зеркала и линзы, с помощью которых мы делаем оптические системы, и заменит их наноматериалами.
С его все более передовыми разработками мы достигнем беспрецедентного уровня. Мы превзойдем оптические парадигмы, которые мы использовали в течение 3000 лет для наших визуальных человеко-машинных интерфейсов, таких как наши телефонные камеры, микроскопы, дроны и телескопы.
Благодаря открытию материалов с отрицательным показателем преломления, из которых можно создавать идеальные линзы, в последние годы эта отрасль стремительно развивается. Учитывая тысячи новых исследований и научных публикаций каждый год, я с трудом могу поверить, что у роботов и автономных транспортных средств скоро появятся глаза, способные видеть больше, чем человеческий глаз. Гораздо больше. Короче говоря, метаоптика превратит то, что было только научной фантастикой, в устройства, которые мы будем использовать каждый день.
Некоторые примеры?
Подводя итог всем текущим достижениям в этой области, Nature Photonics заказал анализ двум великим лидерам метаоптических исследований, Драгомир Нешев e Андрей Мирошниченко. Я советую вам прочитать это, чтобы получить представление, Вы можете найти это здесь.
Если подвести очень краткий итог, то два исследователя обнаружили, что область метаоптики находится на грани настоящей лавины. Метаоптические элементы откроют путь для новых приложений в Индустрии 4.0, таких какИнтернет вещей, то автономные транспортные средства, то носимые устройства, реальность увеличилась и дистанционное зондирование. Крупные компании, такие как Apple, Google и Samsung, продемонстрировали важность этой технологии, инвестируя значительные средства в этот сектор и нанимая специалистов по метаоптике, особенно для разработки систем технического зрения. Другие компании, такие как Металенц, НИЛТ-технологии e Мета Материалы Инк они уже используют свойства света для создания коммерческих устройств, используемых в биосенсорах и диагностике. Авторы отмечают, что нетрадиционные черты метаоптики могли быть использованы и для солнечные паруса, LiFi и управление температурой.
Метаоптика, вызовы, с которыми предстоит столкнуться
Как и все научные области накануне бума, метаоптика также нуждается в решительном качественном скачке. На данный момент, говорят Нешев и Мирошниченко, наиболее сложной задачей является адаптация промышленных процессов к производству метаоптических компонентов, в которых зачастую используется прозрачная подложка, не совместимая с нынешним стандартом КМОП. И это не единственное препятствие. Исследование также показало, что создание настраиваемых или реконфигурируемых метаматериалов для использования динамических компонентов, таких как меняющие цвет пиксели на телевизионном экране, по-прежнему сложно.
Решение этих проблем откроет путь к широкому спектру приложений. Сверхминиатюрные телефоны, компьютеры, автомобили и метаоптические спутники, способные взаимодействовать с технологиями 3D-видения или дополненной реальности. В далеком будущем они станут буквально нашим «суперзрением», а возможно, и улучшат имеющееся у нас биологическое зрение.
Это будет что-то, чего никогда раньше не видели (надо сказать).
