Гаджети нових поколінь, від комп'ютерних моніторів до високоточних наукових приладів, майже напевно будуть використовувати метаматеріали - штучно створені середовища, фізичні властивості яких визначаються не складом речовини, але просторовою конфігурацією його елементів.
Суттєвою утрудненням, що постає перед конструкторами оптичних метаматеріалів, є те, що для поширення світла від одного елемента конструкції до іншого потрібен якийсь вільний простір. Жодних інших корисних функцій у нього немає, але розміри потрібні.
Група фізиків під керівництвом Ендрю Фараона (Andrei Faraon) з Калтеха вирішила подолати цю скруту. Вчені запропонували нову концепцію використання метаматеріалів, при якій відбиваючі поверхні різних типів приклеюються на підкладку в певному порядку з обох сторін. У результаті підкладка стає повноправним учасником процесу, середовищем в якому поширюється світло з потрібними властивостями.
На лівому малюнку - традиційний хід променів у спектрометрі. Праворуч - пропонована авторами конструкція.
Як доказ концепції команда використовувала свою методику для створення спектрометра, який є науковим інструментом для розщеплення світла на різні кольори або довжини хвиль і вимірювання їх відповідних інтенсивностей. Спектрометр, побудований командою Фараона, має лінійні розміри близько міліметра і складається з трьох відображаючих метаповерхностей розміщені поруч один з одним, які розділяють і відображають світло, і в кінцевому підсумку фокусують його на матриці детектора. Дизайн описано в статті, опублікованій Nature Communications (доступний повний текст).
Як повідомляє портал phys.org, компактний спектрометр, подібний до розробленого групою, може мати безліч застосувань, у тому числі як неінвазивна система вимірювання рівня глюкози в крові, яка може бути безцінною для пацієнтів з діабетом.