Ik heb begrepen dat metamaterialen in de natuur niet voorkomen en dus gesynthetiseerd moeten worden. Welke chemische elementen zijn hiervoor bruikbaar en waarom ?
Beste Jan,
Metamaterialen zijn--zoals je waarschijnlijk wel weet--door de mens "gemaakte" materialen die zeer bijzondere fysische eigenschappen bezitten die je niet terugvindt bij natuurlijke materialen. Dit kunnen in principe alle fysische eigenschappen zijn, zoals bijvoorbeeld mechanische of thermische, maar zover ik weet wordt de term "metamaterialen" vooral gebruikt in de fotonica (de wetenschap en technologie van licht). Dan bedoelen we dus specifiek nieuwe materialen met zeer speciale optische eigenschappen.
Met deze metamaterialen kan je zeer bijzondere dingen doen met licht, bijvoorbeeld een "onzichtbaarheidsmantel" maken, waarin je een voorwerp kan stoppen, maar waar de lichtstralen mooi rondom heen gaan (zie bijvoorbeeld http://uk.gizmodo.com/2006/10/23/muggles_invent_invisibility_cl.html voor een goede illustratie).
Ok, terug naar je vraag nu. Gewone materialen zijn meestal opgebouwd uit de atomen zoals die zijn opgelijst in de tabel van Mendeljev. In metamaterialen gaan we meestal elektrische circuits gebruiken als basiseenheid; het licht interageert dan met de elektrische circuits in plaats van met atomen. Zie http://www.grc.nasa.gov/WWW/RT/2003/images/5620wilson-f4.jpg voor een foto van zo'n metamateriaal. Op deze webpagina kan je zien dat het metamateriaal gemaakt is uit "printed circuit board" (dit zijn een soort plastic platen) waarop met koper circuits in een bepaalde vorm zijn geschreven.
Het is natuurlijk wel zo dat het gebruikte plastic en het metaal terug bestaan uit de "gewone" atomen, in dit geval vooral koolstof en waterstof voor het plastic en koper voor het metaal. Soms worden ook kwarts (silicium+zuurstof) of halgeleiders gebruikt. Maar in een metamateriaal is er dus een structuur (de elektrische circuits) aangebracht op een lengteschaal die groter is dan de atomaire, maar kleiner dan de golflengte van licht. Daarmee bedoel ik dat er heel veel atomen in één elektrisch circuit zitten, maar een metamateriaal bestaat op zich terug uit een groot aantal van deze circuits.
Ik hoop dat deze uitleg je vraag enigszins kan beantwoorden, anders mag je zeker meer verduidelijking vragen.
Met vriendelijke groeten,
Philippe Tassin,
Vrije Universiteit Brussel
Er zijn nog geen reacties op deze vraag.
Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.
© 2008-2026
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door Eos wetenschap. Voor vragen over het platform kan je terecht bij ikhebeenvraag@eos.be
