Optické metamateriály jsou připraveny k počátečnímu komerčnímu nasazení a do roku 2030 budou ovládat trh v hodnotě několika miliard dolarů.

To jsou dva hlavní závěry z nejnovější zprávy o trhu o nově vznikající optické a fotonické technologii, kterou sestavili analytici z americké poradenské společnosti Lux Research.

Autoři Anthony Vicari a Michael Holman říkají, že rychlé zrání technologie, která k manipulaci viditelného světla využívá přesně řízené nanostruktury, znamená, že komercializace je na spadnutí.

„Formuje se rostoucí počet startupů a velké korporace projevují značný zájem, včetně partnerství, investic a uvádění produktů na trh společností Lockheed Martin, Intel, 3M, Edmund Optics, Airbus, Applied Materials a TDK,“ naznačují.

„Optické metamateriály ovlivní v příštím roce mezery na trhu s objektivy,“ dodal hlavní autor Vicari. "Nedostatek výrobní infrastruktury a návrhářů zařízení obeznámených s touto technologií zatím brzdí pokrok, ale designové a výrobní technologie v posledních několika letech rychle dozrály."

Úplná kontrola
Zatímco metamateriály již začaly působit na rádiové a mikrovlnné spektrum - a to díky vývoji aplikací v sítích 5G - další složitost návrhů potřebných pro vysokofrekvenční provoz dosud bránila jejich protějškům ve viditelném dosahu.

Pozornost byla původně zaměřena na exotické nápady, jako jsou „neviditelné pláště“ v optickém spektru, ale v prozaičtějších aplikacích existuje obrovský tržní potenciál využívající schopnosti manipulovat se světlem s větší kontrolou, než je to možné u konvenční optiky.

Díky větší kontrole nad směrem, přenosem a zaostřováním světla na všechny hlavní výkonové osy jsou metamateriálová zařízení schopna poskytovat nové schopnosti včetně negativních, laditelných a komplexních indexů lomu.

Mohou také kombinovat více optických funkcí, jako jsou korekce obrazu vyššího řádu, v jedné vrstvě zařízení, což vytváří tenčí a lehčí výrobky.

Zpráva Lux Research identifikuje čtyři klíčové prvky, které definují novou technologii. Mezi ně patří schopnost učinit optické komponenty mnohem tenčími a lehčími; použití digitálního vzorování pro mnohem rychlejší design produktu; zařízení specifická pro vlnovou délku; a mnohem větší svobodu designu.

„Optické metamateriály poskytnou výkonnou výhodu a konkurenční výhodu pro začínající uživatele, kteří budou pohánět zrychlující se růst, protože nahrazují a doplňují konvenční optiku,“ píší Vicari a Holman.

Vidí nejcennější trhy, které se objevují ve fotoaparátech mobilních telefonů a korekčních čočkách, a říkají, že ačkoliv bude trvat, než se optické metamateriály zvětší na objemy požadované těmito aplikacemi, široká škála relativně specializovaných aplikací poskytne velkou poptávku v mezitím.

„Ačkoli výrobní náklady rychle klesají, jsou stále příliš vysoké a výrobní rozsah příliš malý, pro mnoho aplikací,“ uvádí se ve zprávě. "Kromě toho existuje jen hrstka předních vývojářů této technologie, která se v blízké budoucnosti může stát překážkou pro inovace a přijetí."