Optični metamateriali so pripravljeni na prvo komercialno uvedbo in bodo do leta 2030 tržili nekaj milijard dolarjev.

To sta dva glavna zaključka zadnjega tržnega poročila o nastajajoči optiki in fotonski tehnologiji, ki so ga pripravili analitiki ameriškega svetovalnega podjetja Lux Research.

Avtorja Anthony Vicari in Michael Holman pravita, da hitro zorenje tehnologije, ki uporablja natančno nadzorovane nanostrukture za manipulacijo vidne svetlobe, pomeni, da je komercializacija neizbežna.

"Oblikuje se vse več start-upov in velike korporacije kažejo velik interes, vključno s partnerstvi, naložbami in lansiranjem izdelkov iz Lockheed Martin, Intel, 3M, Edmund Optics, Airbus, Applied Materials in TDK," predlagajo.

"Optični metamateriali bodo v naslednjem letu vplivali na niše na trgu leč," je dodal vodilni avtor Vicari. "Pomanjkanje proizvodne infrastrukture in oblikovalcev naprav, ki poznajo tehnologijo, je doslej zadrževalo napredek, vendar so tehnologije oblikovanja in proizvodnje v zadnjih nekaj letih hitro dozorele."

Popoln nadzor
Medtem ko so metamateriali že začeli vplivati ​​na radijski in mikrovalovni spekter - s pomočjo pojavljanja aplikacij v omrežjih 5G - je dodatna zapletenost zasnove, potrebne za delovanje z višjimi frekvencami, doslej ovirala njihove vidne dosege.

Pozornost se je sprva osredotočila na eksotične ideje, kot so "plašči nevidnosti" v optičnem spektru, vendar je v bolj prozaičnih aplikacijah ogromen tržni potencial, ki izkorišča sposobnost manipulacije s svetlobo z večjim nadzorom, kot je to mogoče pri običajni optiki.

Z večjim nadzorom nad smerjo, prenosom in fokusiranjem svetlobe na vse glavne osi zmogljivosti lahko metamaterialne naprave nudijo nove zmogljivosti, vključno z negativnimi, nastavljivimi in zapletenimi lomnimi količniki.

Prav tako lahko v enem sloju naprave kombinirajo več optičnih funkcij, kot so popravki slike višjega reda, kar omogoča tanjše in lažje izdelke.

Poročilo Lux Research opredeljuje štiri ključne značilnosti, ki opredeljujejo novo tehnologijo. Sem spada zmožnost optičnih komponent narediti veliko tanjše in lažje; uporaba digitalnih vzorcev za veliko hitrejše oblikovanje izdelkov; naprave, specifične za valovno dolžino; in veliko večjo svobodo oblikovanja.

"Optični metamateriali bodo prinašali prednost pred zmogljivostjo in konkurenčno prednost zgodnjim uporabnikom, ki bodo pospeševali rast, saj bodo nadomeščali in dopolnjevali običajne optike," pišeta Vicari in Holman.

Videli so, da se najbolj dragoceni trgi pojavljajo v kamerah za mobilne telefone in korektivnih lečah in pravijo, da čeprav bo potreben čas, da se optični metamateriali povečajo na obseg, ki ga zahtevajo takšne aplikacije, bo širok nabor relativno nišnih aplikacij zagotovil veliko povpraševanja medtem.

"Čeprav proizvodni stroški hitro padajo, so še vedno previsoki in obseg proizvodnje premajhen za številne aplikacije," navaja poročilo. "Poleg tega je le peščica vodilnih razvijalcev te tehnologije, ki lahko kmalu postane ozko grlo za inovacije in sprejetje."