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 делать идеальные линзы, в последние годы эта индустрия бурно развивалась. С учетом тысяч новых исследований и научных публикаций каждый год нетрудно поверить, что у роботов и автономных транспортных средств скоро будут 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 у двух великих лидеров метаоптических исследований, Драгомир Нешев e Андрей Мирошниченко. Я отсылаю вас к чтению этого, чтобы получить представление, Вы можете найти это здесь.
Подводя итог очень кратко, два исследователя обнаружили, что область метаоптики находится на грани настоящей лавины. Метаоптические элементы проложат путь для новых приложений в рамках 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, вложив значительные средства в этот сектор и наняв специалистов в области метаоптики, прежде всего для разработки систем машинного 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 тоже нуждается в решительном качественном скачке. На данный момент, говорят Нешев и Мирошниченко, самым сложным является адаптация промышленных процессов к производству метаоптических компонентов, в основе которых часто лежит прозрачная подложка, несовместимая с действующим стандартом CMOS. И это не единственное препятствие. Исследование также показало, что создание настраиваемых или реконфигурируемых метаматериалов для включения динамических компонентов, таких как изменяющие цвет пиксели на телевизионном экране, по-прежнему является сложной задачей.
Решение этих задач проложит путь к огромному разнообразию приложений. Телефоны, компьютеры, автомобили и сверхминиатюрные метаоптические спутники, способные взаимодействовать с технологиями трехмерного зрения или дополненной реальности. В далеком будущем они будут буквально нашим «сверхзрением», а возможно, и улучшат и то биологическое, что есть у нас в приданом.
Это будет что-то, чего никогда раньше не видели (надо сказать).
