Meta plochy řídí RF, světlo nebo zvuk libovolně

„Existující řešení pro řízení odrazu vln mají nízkou účinnost nebo obtížnou implementaci,“ říká výzkumný pracovník Aalto Dr. Díaz-Rubio. „Oba tyto problémy jsme vyřešili. Nejen, že jsme vymysleli způsob, jak navrhovat vysoce účinné meta-povrchy, můžeme také přizpůsobit design různým funkcím. Tyto meta-povrchy jsou univerzální platformou pro libovolné ovládání odrazu. “

Povrchy byly přezdívány jako meta-zrcadla a klíčem k jejich vytvoření je použití nové fyziky, která popisuje reflexe povrchových vlastností sub-vlnové délky.

„Teprve nedávno bylo správné pochopení fyziky této vlnové transformace meta-povrchy. Teoreticky bylo prokázáno, že nelokální vlastnosti, požadované pro vysoce účinné odrazy do libovolných směrů, mohou být v zásadě realizovány pečlivým zpracováním profilu povrchové reaktance, “podle papíru„Výkonové průtokové konformní metamiry pro odrazy inženýrských vln„(K dispozici zdarma v plné výši), která popisuje práci ve vědeckých pokrocích.

Podle týmu neexistuje žádný parazitární rozptyl, ani potřeba evanescentních polí v blízkosti meta-povrchu - pole před meta-zrcadlem jsou kombinací požadovaných vln šíření roviny od povrchu a v jeho těsné blízkosti.

Vzhledem k rovinným vlnám, které dopadají na povrch, může téměř veškerá energie směřovat pryč ve zvoleném úhlu, nebo v úhlech, určených pevnými malými konstrukcemi na povrchu, tvarovanými v závislosti na frekvenci, zamýšleném vstupním úhlu a požadovaných úhlech výstupu.

Platí stejná matematika a teorie („konformní meta povrchy s proudem“), ať už jsou to vlny zvuku, světla nebo rádia.

Příspěvek popisuje dvě meta-zrcadla, která jsou navržena tak, aby odrážely světlo nebo zvuk (když byly vyrobeny s vhodným materiálem), a to v pravém úhlu k povrchu zrcadla.

Zatímco standardní zrcadlo by ho odráželo přímo zpět, jedno z zrcadlových zrcátek odráží energii o 70 ° na jednu stranu a druhá zrcadlo na 70 ° na jednu stranu a zbytek na 70 ° na druhou stranu. druhý vytváří svazek paprsků.

V důkazu o koncepci, 70 ° -to-one-side situace byla navržena pro 3kHz zvukové vlny použití, pak oba modelované a postavené (viz foto, podrobná geometrie je popsána v článku).

Opakovaně vytištěná 3D jednotka pro zrcadlo 3 kHz je dlouhá 120 mm a hloubka 63 mm (viz foto) a sestává ze sbírky obdélníkových „trubek“ o hloubce 8 mm - šířka 8 mm každé zkumavky je menší než 0,1 Á při 3 kHz. Fyzikální experiment používal 12 opakovaných jednotek. Experimentální výsledky souhlasily s modely.

"To je opravdu vzrušující výsledek," řekl Díaz-Rubio. „Přišli jsme na to, jak takový přístroj navrhnout, a testujeme jej pro kontrolu zvukových vln. Tuto myšlenku lze navíc aplikovat na elektromagnetická pole. “