Τα οπτικά μετα-υλικά είναι έτοιμα για αρχική εμπορική ανάπτυξη και θα διοικούν μια αγορά αξίας αρκετών δισεκατομμυρίων δολαρίων έως το 2030.

Αυτά είναι δύο από τα κύρια συμπεράσματα από την τελευταία έκθεση αγοράς σχετικά με την αναδυόμενη τεχνολογία οπτικών και φωτονικών που συνέταξαν οι αναλυτές της αμερικανικής εταιρείας συμβούλων Lux Research.

Οι συγγραφείς Anthony Vicari και Michael Holman λένε ότι η ταχεία ωρίμανση της τεχνολογίας, η οποία χρησιμοποιεί επακριβώς ελεγχόμενες νανοδομές για χειρισμό ορατού φωτός, σημαίνει ότι η εμπορευματοποίηση είναι επικείμενη.

"Ένας αυξανόμενος αριθμός νεοσύστατων εταιρειών σχηματίζονται και μεγάλες εταιρείες δείχνουν σημαντικό ενδιαφέρον, συμπεριλαμβανομένων συνεργασιών, επενδύσεων και εκτόξευσης προϊόντων από την Lockheed Martin, Intel, 3M, Edmund Optics, Airbus, Applied Materials και TDK", προτείνουν.

«Τα οπτικά μετα-υλικά θα επηρεάσουν τις κόγχες στην αγορά φακών τον επόμενο χρόνο», πρόσθεσε ο κύριος συγγραφέας Vicari. «Η έλλειψη υποδομής παραγωγής και σχεδιαστών συσκευών που είναι εξοικειωμένοι με την τεχνολογία έχουν καθυστερήσει την πρόοδο μέχρι στιγμής, αλλά οι τεχνολογίες σχεδιασμού και παραγωγής έχουν ωριμάσει ραγδαία τα τελευταία χρόνια».

Πλήρης έλεγχος
Ενώ τα μεταϋλικά έχουν ήδη αρχίσει να έχουν αντίκτυπο στο ραδιοφάσμα και το φάσμα μικροκυμάτων - υποβοηθούμενη από την εμφάνιση εφαρμογών σε δίκτυα 5G - η πρόσθετη πολυπλοκότητα των σχεδίων που απαιτούνται για τη λειτουργία υψηλότερης συχνότητας έχει συγκρατήσει μέχρι τώρα τα αντίστοιχα ορατά εύρη.

Η προσοχή αρχικά επικεντρώθηκε σε εξωτικές ιδέες όπως «μανδύες αόρατων» στο οπτικό φάσμα, αλλά υπάρχει τεράστιο δυναμικό στην αγορά σε περισσότερες εφαρμογές μωσαϊκών που εκμεταλλεύονται την ικανότητα χειρισμού του φωτός με μεγαλύτερο έλεγχο από ό, τι είναι δυνατό με τα συμβατικά οπτικά.

Με μεγαλύτερο έλεγχο της κατεύθυνσης, της μετάδοσης και της εστίασης του φωτός σε όλους τους κύριους άξονες απόδοσης, οι μεταϋλιστικές συσκευές μπορούν να προσφέρουν νέες δυνατότητες, συμπεριλαμβανομένων αρνητικών, συντονισμένων και σύνθετων διαθλαστικών δεικτών.

Μπορούν επίσης να συνδυάσουν πολλαπλές οπτικές λειτουργίες, όπως διορθώσεις εικόνας υψηλότερης τάξης, σε ένα στρώμα συσκευής, δημιουργώντας λεπτότερα και ελαφρύτερα προϊόντα.

Η έκθεση Lux Research προσδιορίζει τέσσερα βασικά χαρακτηριστικά που καθορίζουν τη νέα τεχνολογία. Αυτά περιλαμβάνουν την ικανότητα να κάνουν τα οπτικά εξαρτήματα πολύ πιο λεπτά και ελαφρύτερα. τη χρήση ψηφιακών προτύπων για πολύ πιο γρήγορο σχεδιασμό προϊόντων · ειδικές συσκευές για το μήκος κύματος · και πολύ μεγαλύτερη ελευθερία σχεδιασμού.

«Τα οπτικά μετα-υλικά θα προσφέρουν πλεονέκτημα απόδοσης και ανταγωνιστικό πλεονέκτημα στους πρώτους υιοθέτες που θα οδηγήσουν στην επιτάχυνση της ανάπτυξης καθώς αντικαθιστούν και συμπληρώνουν τα συμβατικά οπτικά», γράφουν οι Vicari και Holman.

Βλέπουν τις πιο πολύτιμες αγορές να εμφανίζονται σε κάμερες κινητών τηλεφώνων και διορθωτικούς φακούς, και λένε ότι αν και θα χρειαστεί χρόνος για τα οπτικά μετα-υλικά να κλιμακώσουν τους όγκους που απαιτούνται από τέτοιες εφαρμογές, ένα ευρύ φάσμα σχετικά εξειδικευμένων εφαρμογών θα προσφέρει μεγάλη ζήτηση εν τω μεταξύ.

«Αν και το κόστος παραγωγής μειώνεται ραγδαία, είναι ακόμα πολύ υψηλό και η κλίμακα παραγωγής είναι πολύ μικρή, για πολλές εφαρμογές», αναφέρει η έκθεση. "Επιπλέον, υπάρχουν μόνο λίγες κορυφαίες εταιρείες ανάπτυξης αυτής της τεχνολογίας, οι οποίες μπορεί να αποτελέσουν εμπόδιο για την καινοτομία και την υιοθέτηση στο εγγύς μέλλον."