Группа разработчиков из технологического университета Калифорнии создали уникальный материал, который на своей поверхности имеет миниатюрные кремниевые столбики, выполняющие роль волноводов для света. Экспериментируя с их формами и положениям, ученые могут изменять волновую фазу света, тем самым меняя поляризацию проходящих через метаповерхность фотонов. Все эти манипуляции позволяют производить фокусировку света различными методами и проводить с ним действия, которые отличаются огромной сложностью. Такие ноу-хау в области квантовой механики дадут в дальнейшем возможность изобретения новейшего поколения ЖК-дисплеев, камер и очков для просмотра 3D-изображений.
В научных кругах метаповерхность характеризуется как поверхность с явно выраженной структурой, которая имеет настолько малую толщину, что при осмотре невооруженным взглядом она кажется полностью двухмерной. По словам Амира Арбэби, одного из участников проекта, данная поверхность была взята за основу как раз благодаря ее уникальным свойствам, которые возникают за счет её особой структуры.
Для точной работы поверхностей такого типа существует всего лишь одно правило, которое заключается в соотношении длины кремниевых столбиков и длины волны, на которую рассчитано такое устройство. С опытным образцом ученые проводили эксперименты в инфракрасном диапазоне, поэтому, учитывая длину волны в 915 нанометров, высота столбиков, размещенных на поверхности, составила 715 нанометров. Как заявили исследователи, никакой проблемы в создании метаповерхности для видимого диапазона света нет.
Любого из эффектов, которые может произвести метаповерхность, можно достичь обычными методами. Но для всего этого потребуется огромное количество разных линз, фильтров и рассеивателей. Практичность таких поверхностей с учетом повышенного качества позволяет создавать камеры и дисплеи меньшого размера, но с большей разрешительной способность и функциональностью.
Единственное, что осталось ученым, это провести контрольные испытания метаповерхностей и упростить способ производства, и тогда такое уникальное изобретение сможет поступить в широкое производство.
