Optički metamaterijali spremni su za početnu komercijalnu upotrebu i zapovijedaće tržištem vrijednim nekoliko milijardi dolara do 2030. godine.

To su dva glavna zaključka iz najnovijeg tržišnog izvještaja o optičkoj i fotonskoj tehnologiji u nastajanju koji su sastavili analitičari američke konzultantske tvrtke Lux Research.

Autori Anthony Vicari i Michael Holman kažu da brzo sazrijevanje tehnologije, koja koristi precizno kontrolirane nanostrukture za manipulaciju vidljivom svjetlošću, znači da je komercijalizacija neizbježna.

"Sve veći broj startupa se osniva, a velike korporacije pokazuju značajan interes, uključujući partnerstva, investicije i lansiranje proizvoda iz Lockheeda Martina, Intela, 3M, Edmund Optics, Airbusa, Primijenjenih materijala i TDK", sugeriraju oni.

"Optički metamaterijali utjecat će na niše na tržištu leća u sljedećih godinu dana", dodao je vodeći autor Vicari. "Nedostatak proizvodne infrastrukture i dizajnera uređaja koji su upoznati s tehnologijom do sada su kočili napredak, ali tehnologije dizajna i proizvodnje brzo su sazrijevale u posljednjih nekoliko godina."

Potpuna kontrola
Iako su metamaterijali već počeli utjecati na radio i mikrovalni spektar - potpomognuti pojavom aplikacija u 5G mrežama - dodatna složenost dizajna potrebnih za rad više frekvencija do sada je kočila njihove kolege vidljivog dometa.

Pažnja se u početku usmjerila na egzotične ideje poput "ogrtača nevidljivosti" u optičkom spektru, ali u prozaičnijim aplikacijama postoji ogroman tržišni potencijal koji iskorištava sposobnost upravljanja svjetlošću s većom kontrolom nego što je to moguće kod uobičajene optike.

Uz veću kontrolu nad smjerom, prijenosom i fokusiranjem svjetlosti na sve glavne osi performansi, metamaterijalni uređaji mogu pružiti nove mogućnosti, uključujući negativne, prilagodljive i složene indekse loma.

Također mogu kombinirati više optičkih funkcija, kao što su korekcije slike višeg reda, u jednom sloju uređaja, čineći tanje i lakše proizvode.

Izvješće Lux Research identificira četiri ključne značajke koje definiraju novu tehnologiju. Uključuju sposobnost optičkih komponenata da budu puno tanji i lakši; korištenje digitalnog uzorka za mnogo brži dizajn proizvoda; uređaji specifični za valnu duljinu; i mnogo veća sloboda dizajna.

"Optički metamaterijali pružit će prednost u izvedbi i konkurentsku prednost ranim korisnicima koji će pokretati ubrzani rast dok zamjenjuju i dopunjuju konvencionalnu optiku", pišu Vicari i Holman.

Oni vide kako se najcjenjenija tržišta pojavljuju u kamerama i korektivnim lećama mobitela i kažu da će, iako će trebati vremena da se optički metamaterijali povećaju do količina koje zahtijevaju takve aplikacije, širok raspon relativno nišnih aplikacija pružiti puno potražnje. u međuvremenu.

"Iako proizvodni troškovi brzo padaju, i dalje su previsoki, a opseg proizvodnje premali, za mnoge primjene", navodi se u izvješću. "Uz to, postoji samo nekolicina vodećih programera ove tehnologije, koja bi u bliskoj budućnosti mogla postati usko grlo za inovacije i usvajanje."