Anonim
Meta surfaces steer RF, light or sound arbitrarily - AaltoU-meta-surface-use

«Les solutions existantes pour contrôler la réflexion des ondes ont une faible efficacité ou une mise en œuvre difficile», a déclaré la chercheuse Aalto, Dre Ana Díaz-Rubio. «Nous avons résolu ces deux problèmes. Non seulement avons-nous trouvé un moyen de concevoir des méta-surfaces hautement efficaces, nous pouvons également adapter le design à différentes fonctionnalités. Ces méta-surfaces constituent une plate-forme polyvalente pour le contrôle arbitraire de la réflexion. "

Les surfaces ont été appelées méta-miroirs et la clé pour les créer consiste à appliquer une nouvelle physique décrivant la réflexion par des caractéristiques de surface inférieures à la longueur d'onde.

«Ce n’est que récemment que la physique de cette transformation d’onde par les méta-surfaces a été bien comprise. Théoriquement, il a été démontré que les propriétés non locales, nécessaires pour des réflexions à haute efficacité dans des directions arbitraires, peuvent en principe être réalisées en élaborant soigneusement le profil de réactance de surface, "selon le document" Métamirreurs conformes au flux de puissance pour l'ingénierie des ondes "réflexions" (disponible en intégralité) décrivant les travaux de Science Advances.

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Selon l'équipe, il n'y a pas de diffusion parasite, ni besoin de champs évanescents à proximité de la méta-surface - les champs situés devant le méta-miroir sont des combinaisons des ondes planes se propageant désirées à distance de la surface et à proximité immédiate.

Étant donné les ondes planes incidentes à la surface, presque toute l’énergie peut être dirigée à un angle ou à des angles déterminés par de petites structures fixes à la surface, façonnées en fonction de la fréquence, de l’angle d’entrée prévu et des angles de sortie requis.

Les mêmes principes mathématiques et théoriques («méta-surfaces conformes de flux de puissance») s’appliquent, que les ondes soient sonores, lumineuses ou radio.

Le document décrit deux méta-miroirs, tous deux conçus pour réfléchir la lumière ou le son (lorsqu'il est fabriqué avec un matériau approprié) arrivant à angle droit par rapport à la surface du miroir.

Tandis qu’un miroir standard le refléterait droit vers l’arrière, l’un des miroirs à titre d’exemple réfléchit l’énergie à 70 ° d’un côté, l’autre en réfléchit à 70 ° d’un côté et le reste à 70 ° de l’autre - le ce dernier créant un séparateur de faisceau.

AaltoU-méta-surface

Dans une démonstration de principe, la situation de 70 ° à un côté a été conçue pour une utilisation d’ondes sonores de 3 kHz, puis modélisée et construite (voir photo, la géométrie détaillée est décrite dans le document).