Optiske metamaterialer er klar til indledende kommerciel implementering og vil styre et marked til en værdi af flere milliarder dollars inden 2030.

Dette er to af de vigtigste konklusioner fra den seneste markedsrapport om den nye optik- og fotonikteknologi, der er udarbejdet af analytikere i den amerikanske konsulentvirksomhed Lux ​​Research.

Forfatterne Anthony Vicari og Michael Holman siger, at hurtig modning af teknologien, der bruger nøjagtigt kontrollerede nanostrukturer til at manipulere synligt lys, betyder, at kommercialisering er nært forestående.

"Et stigende antal startups dannes, og store virksomheder viser betydelig interesse, herunder partnerskaber, investeringer og produktlanceringer fra Lockheed Martin, Intel, 3M, Edmund Optics, Airbus, Applied Materials og TDK," foreslår de.

"Optiske metamaterialer vil påvirke nicher inden for linsemarkedet det næste år," tilføjede hovedforfatter Vicari. ”Mangel på produktionsinfrastruktur og enhedsdesignere, der er fortrolige med teknologien, har tilbageholdt fremskridt hidtil, men design- og produktionsteknologier er modnet hurtigt de sidste par år.

Komplet kontrol
Mens metamaterialer allerede er begyndt at få indflydelse på radio- og mikrobølgespektret - hjulpet af fremkomsten af ​​applikationer i 5G-netværk - har den ekstra kompleksitet af designs, der er nødvendige for højere frekvensdrift, holdt deres synlige rækkevidder tilbage indtil videre.

Opmærksomheden fokuserede oprindeligt på eksotiske ideer som "usynlighedskapper" i det optiske spektrum, men der er et enormt markedspotentiale i mere prosaiske applikationer, der udnytter muligheden for at manipulere lys med større kontrol end det er muligt med konventionel optik.

Med større kontrol over retning, transmission og fokusering af lys på alle større ydeevneakse er metamateriale enheder i stand til at levere nye kapaciteter, herunder negative, afstemelige og komplekse brydningsindekser.

De kan også kombinere flere optiske funktioner, såsom billedkorrektioner af højere ordre, i et enkelt enhedslag, hvilket giver tyndere og lettere produkter.

Rapporten Lux Research identificerer fire nøglefunktioner, der definerer den nye teknologi. Disse inkluderer muligheden for at gøre optiske komponenter meget tyndere og lettere; brugen af ​​digital mønster til meget hurtigere produktdesign bølgelængde-specifikke enheder; og meget større designfrihed.

"Optiske metamaterialer vil give en præstationsfordel og konkurrencemæssig fordel for tidlige adoptere, der vil drive hurtigere vækst, når de erstatter og supplerer konventionel optik," skriver Vicari og Holman.

De ser de mest værdifulde markeder optræde i mobiltelefonkameraer og korrigerende linser og siger, at selvom det vil tage tid for optiske metamaterialer at skalere op til de mængder, der kræves af sådanne applikationer, vil en bred vifte af relativt nicheapplikationer give masser af efterspørgsel efter i mellemtiden.

”Skønt produktionsomkostningerne falder hurtigt, er de stadig for høje og produktionsskalaen for lille til mange applikationer,” hedder rapporten. "Derudover er der kun en håndfuld førende udviklere af denne teknologi, som kan blive en flaskehals for innovation og adoption på kort sigt."