Metamateriales

Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
Facultad de Ingeniería Química
IAL


DHTIC
Trabajo final
“Metamateriales”

Profesor: Luis Flores Olmos
Moreno Solar Gabriela Berenice
201301792



25/06/2014
Verano 2014
Resumen
Daré a conocer de forma casi general el tema de los materiales, concepto y descripción sobre estos, además de mencionar características particulares de estosmismos, se abarca el tema de la física y la óptica principalmente, pues a partir de esta surge la idea de los metamateriales; así mismo doy a conocer datos sobre las aplicaciones mas relevantes de estos metamateriales, además de mencionar las posibles aplicaciones en el futuro.
Se incluyen artículos principalmente sobre la invisibilidad, pues los metamateriales podrían tener esa característica devolver invisibles a los objetos, sin embargo esto aun no se ha logrado, aun así se sigue avanzando referte a este tema.
Finalmente escribo algunas ventajas del uso de estos metamateriales, comparados con los materiales convencionales.
Metamateriales
Tecnologías emergentes
Introducción
En las ultimas décadas a aumentado la tecnología en gran medida, en diferentes ramas, la humanidad cada vezdemanda mas en el uso de tecnologías emergentes; y una de esas tecnologías emergentes es el uso de los metamateriales que se utilizan para el diseño de nuevas aplicaciones y dispositivos.
Los metamateriales se definen como estructuras artificiales que pueden ser diseñadas para presentar propiedades electromagnéticas especiales que no son fáciles de encontrar en la naturaleza. Según el institutoEuropeo virtual para materiales electromagnéticos artificiales y metamateriales son “una disposición artificial de elementos estructúrales, diseñadas para conseguir propiedades electromagnéticas ventajosas e inusuales”. Su principal característica es el de tener propiedades macroscópicas distintas a las de sus materiales constituyentes básicos, es decir dependen de su estructura diseñada y no desu composición.
Descripción de su funcionamiento
Los metamateriales tienen una gran capacidad de curvar las ondas electromagnéticas, además de tener un índice de refracción negativo, a diferencia de los materiales comunes que es positivo (el índice de refracción es una medida de cuanto se desvían las ondas electromagnéticas al pasar de un medio a otro) lo cual hace que las ondas incidentes sedesvíen hacia el otro lado de la perpendicular que separa los medios por eso se hacen llamar materiales zurdos.
Para que los metamateriales se comporten como material homogéneo con el índice de refracción negativo es necesario que la dimensión máxima de sus componentes sea menor que la longitud de onda incidente.
Así los metamateriales dan lugar a fenómenos físicos como:
Inversión de las leyesde Snell, que es el rayo de luz incidente no se refracta, como ocurre con la propia luz, y por lo tanto se produce una inversión negativa en la interface.
Intercambio de los efectos en lentes convexas y cóncavas.
Inversión del efecto Doppler.
Permitividad eléctrica (Ɛ) y permeabilidad magnética (µ) negativa.


(Si el agua tuviese un índice de refracción negativo un popote se vería doblaren dirección contraria a la normal).1
Finalizando el siglo XX se construyó el primer metamaterial, Consistía en la repetición periódica de dos elementos uno invertía la permeabilidad y el otro la permitividad a escala micrométrica. 

Funcionalmente a escalas micrométricas lo que hace el metamaterial es seleccionar que frecuencias pueden pasar y cuáles no. Es como si estuvieran hablando muchaspersonas a la vez en una habitación y se pudiera seleccionar que persona se quiere escuchar y cual se puede silenciar.
En la actualidad existen varias formas para construir un metamaterial, pero siempre es a través de la repetición periódica de un patrón.



Modificando la forma y el tamaño de estos huecos se controlan las propiedades y características del metamaterial. Sin embargo los...