Optiese metamateriale is gereed vir aanvanklike kommersiële ontplooiing en sal teen 2030 'n mark van miljarde dollars beveel.

Dit is twee van die belangrikste gevolgtrekkings uit die jongste markverslag oor die opkomende optika- en fotonika-tegnologie wat deur ontleders van die Amerikaanse adviesbureau Lux Research saamgestel is.

Skrywers Anthony Vicari en Michael Holman sê dat vinnige rypwording van die tegnologie, wat presies beheerde nanostrukture gebruik om sigbare lig te manipuleer, beteken dat kommersialisering op hande is.

"'N Groeiende aantal opstartings is besig om te vorm en groot ondernemings toon groot belangstelling, insluitend vennootskappe, beleggings en produkbekendstellings van Lockheed Martin, Intel, 3M, Edmund Optics, Airbus, Applied Materials en TDK," stel hulle voor.

"Optiese metamateriaal sal die volgende jaar nisse in die lensmark beïnvloed," het hoofskrywer Vicari bygevoeg. "Gebrek aan produksie-infrastruktuur en apparaatontwerpers wat vertroud is met die tegnologie het die vordering tot dusver teruggehou, maar ontwerp- en produksietegnologieë het die afgelope paar jaar vinnig verval."

Volledige beheer
Alhoewel metamateriale reeds 'n impak op die radio- en mikrogolfspektrum begin maak het - aangehelp deur die opkoms van toepassings in 5G-netwerke, het die addisionele kompleksiteit van ontwerpe wat nodig is vir hoërfrekwensie-werking, hul eweknieë tot dusver teruggehou.

Die aandag het aanvanklik gefokus op eksotiese idees soos 'onsigbaarheidsmantels' in die optiese spektrum, maar daar is 'n enorme markpotensiaal in meer prosaïese toepassings wat gebruik maak van die vermoë om lig te manipuleer met groter beheer as wat met konvensionele optika moontlik is.

Met groter beheer oor die rigting, transmissie en fokus van lig op alle belangrike prestasie-asse, is metamateriële toestelle in staat om nuwe vermoëns te lewer, insluitende negatiewe, afstembare en komplekse brekingsindekse.

Hulle kan ook verskeie optiese funksies, soos hoër-orde-beeldregstellings, in 'n enkele toestellaag kombineer, wat dunner en ligter produkte oplewer.

Die Lux-navorsingsverslag identifiseer vier sleutelkenmerke wat die nuwe tegnologie definieer. Dit sluit in die vermoë om optiese komponente baie dunner en ligter te maak; die gebruik van digitale patrone vir baie vinniger produkontwerp; golflengte-spesifieke toestelle; en baie groter ontwerpvryheid.

"Optiese metamateriale sal 'n prestasievoordeel en mededingende voordeel bied aan vroeë aanvaarders wat die groei sal laat toeneem namate dit die konvensionele optika vervang en aanvul," skryf Vicari en Holman.

Hulle sien die waardevolste markte wat in selfoonkameras en korrektiewe lense verskyn, en sê dat, hoewel dit tyd sal duur voordat optiese metamateriale vergroot tot die volume wat sulke toepassings benodig, sal 'n wye verskeidenheid betreklik nis-toepassings groot vraag bied. intussen.

"Alhoewel produksiekoste vinnig daal, is dit steeds te hoog en is die produksieskaal te klein vir baie toepassings," lui die verslag. 'Daarbenewens is daar slegs 'n handjievol vooraanstaande ontwikkelaars van hierdie tegnologie, wat op kort termyn 'n knelpunt vir innovasie en aanvaarding kan word.'