Оптические метаматериалы готовы к первоначальному коммерческому развертыванию и к 2030 году займут несколько миллиардов долларов на рынке.

Это два основных вывода из последнего рыночного отчета о новых оптических и фотонных технологиях, составленного аналитиками американской консалтинговой компании Lux Research.

Авторы Энтони Викари и Майкл Холман говорят, что быстрое развитие технологии, которая использует точно контролируемые наноструктуры для управления видимым светом, означает, что коммерциализация неизбежна.

«Формируется все больше стартапов, и крупные корпорации проявляют значительный интерес, включая партнерские отношения, инвестиции и запуск продуктов от Lockheed Martin, Intel, 3M, Edmund Optics, Airbus, Applied Materials и TDK», - предполагают они.

«В следующем году оптические метаматериалы займут ниши на рынке линз», - добавил ведущий автор Викари. «Отсутствие производственной инфраструктуры и разработчиков устройств, знакомых с этой технологией, пока сдерживает прогресс, но за последние несколько лет технологии проектирования и производства стали быстро развиваться».

Полный контроль
Хотя метаматериалы уже начали оказывать влияние на радио- и микроволновый спектр - чему способствовало появление приложений в сетях 5G - дополнительная сложность конструкции, необходимая для работы на более высоких частотах, пока сдерживает их аналоги в видимом диапазоне.

Первоначально внимание было сосредоточено на экзотических идеях, таких как «плащи-невидимки» в оптическом спектре, но существует огромный рыночный потенциал в более прозаических приложениях, использующих возможность управления светом с большим контролем, чем это возможно с помощью обычной оптики.

Благодаря большему контролю над направлением, передачей и фокусировкой света по всем основным осям характеристик, устройства из метаматериалов могут предоставлять новые возможности, включая отрицательные, настраиваемые и сложные показатели преломления.

Они также могут совмещать несколько оптических функций, таких как коррекция изображения более высокого порядка, в одном слое устройства, делая продукты более тонкими и легкими.

В отчете Lux Research определены четыре ключевые особенности, которые определяют новую технологию. К ним относятся возможность делать оптические компоненты намного тоньше и легче; использование цифровых паттернов для более быстрого проектирования изделий; устройства, зависящие от длины волны; и гораздо большая свобода дизайна.

«Оптические метаматериалы обеспечат преимущество в производительности и конкурентное преимущество для первых пользователей, которые будут стимулировать ускоренный рост, поскольку они заменяют и дополняют традиционную оптику», - пишут Викари и Холман.

Они видят, что наиболее ценные рынки появляются в камерах сотовых телефонов и корректирующих линзах, и говорят, что, хотя оптическим метаматериалам потребуется время, чтобы масштабироваться до объемов, требуемых такими приложениями, широкий спектр относительно нишевых приложений обеспечит большой спрос в тем временем.

«Хотя производственные затраты быстро снижаются, они все еще слишком высоки, а масштабы производства слишком малы для многих приложений», - говорится в отчете. «Кроме того, существует всего несколько ведущих разработчиков этой технологии, которая может стать узким местом для инноваций и внедрения в ближайшем будущем».