Los metamateriales son materiales artificiales con propiedades electromagnéticas inusuales debido a su estructura diseñada. Pueden tener un índice de refracción negativo y se componen de pequeñas estructuras como barras metálicas y anillos que dan permitividad y permeabilidad negativas. Tienen aplicaciones potenciales como lentes de superresolución, invisibilidad y nuevos dispositivos de microondas y óptica.

1. LOS METAMATERIALES
Presentación realizada por Mónica
Trigo et María Benito

2. ¿Qué son?¿Qué son?
► Un metamaterial es un
material artificial que
presenta propiedades
electromagnéticas inusuales
que proceden de la
estructura diseñada
especificamente por el
hombre
► No obstante, hay quienes
consideran solo
metamateriales a aquellos
que tienen una refracción
negativa

3. ·Historia··Historia·
► En el año 1968, el físico ruso En el año 1968, el físico ruso V.V.
VeselagoVeselago publicó un estudio en el que publicó un estudio en el que
especulaba con la existencia de unespeculaba con la existencia de un
material con material con índiceíndice
de refracción negativode refracción negativo..
► El comportamiento que tendría suEl comportamiento que tendría su
radiación, sería totalmente distinto al deradiación, sería totalmente distinto al de
los materiales con índice de refracciónlos materiales con índice de refracción
positivo, y sus aplicaciones tendríanpositivo, y sus aplicaciones tendrían
resultados asombrosos como la creaciónresultados asombrosos como la creación
de "de "superlentessuperlentes””
• Pero la existencia de ese tipo de materiales era sólo unaPero la existencia de ese tipo de materiales era sólo una
hipótesis teórica.hipótesis teórica.

4. ¿Cómo funciona?¿Cómo funciona?
• Cuando unaCuando una onda electromagnéticaonda electromagnética atraviesa un material, losatraviesa un material, los
electrones y átomos que lo componen experimentan unas fuerzaselectrones y átomos que lo componen experimentan unas fuerzas
y se mueven en consonancia. Esto afecta a la propagación yy se mueven en consonancia. Esto afecta a la propagación y
propiedades de la onda. Dependiendo de qué átomos formen elpropiedades de la onda. Dependiendo de qué átomos formen el
material y cuál sea su estructura, la propagación de ondasmaterial y cuál sea su estructura, la propagación de ondas
electromagnéticas en él tendrá unas características particulares.electromagnéticas en él tendrá unas características particulares.

5. ¿Cómo funciona?¿Cómo funciona?
► Con esta idea se crearon los primeros metamateriales, compuestos
por pequeñas barras metálicas y anillos abiertos (que darán,
respectivamente, una permitividad y permeabilidad negativas, las dos
condiciones necesarias, para que el índice de refracción sea negativo)
Experimentalmente se comprobó que ese material tenía índice
negativo.
• Otros tipos de metamateriales creados poseen birrefringencia gigante,
o son capaces de ocultar un objeto cubierto por una capa del
metamaterial, haciendo que las ondas electromagnéticas se reflejen de
la forma en que lo harían si el objeto no estuviera debajo, haciéndolo
invisible.
•Aplicaciones tecnológicas en: óptica, las telecomunicaciones, la
microelectrónica o el electromagnetismo.

6. Metamateriales electromagnéticosMetamateriales electromagnéticos
► Los metamateriales son de particular importanciaLos metamateriales son de particular importancia
en el electromagnetismo (especialmente dentroen el electromagnetismo (especialmente dentro
de la óptica y la fotónica), pues presentan unde la óptica y la fotónica), pues presentan un
considerable potencial para una gran variedad deconsiderable potencial para una gran variedad de
aplicaciones ópticas y de microondas tales como:aplicaciones ópticas y de microondas tales como:
-Nuevos tipos de sistemas moduladores-Nuevos tipos de sistemas moduladores
-Banda de filtros de transición-Banda de filtros de transición
-Lentes-Lentes
-Acopladores de microondas-Acopladores de microondas
-Antenas aleatorias.-Antenas aleatorias.

7. Materiales “zurdos”Materiales “zurdos”
►Zurdos o “doble negativos”Zurdos o “doble negativos”
Onda de pulso
enviando una señal
Transmiten energía en la
dirección opuesta de su velocidad
de fase

8. APLICACIONES DE LOSAPLICACIONES DE LOS
METAMATERIALESMETAMATERIALES
► - Encubrimiento o- Encubrimiento o
invisibilidadinvisibilidad
(electromagnética(electromagnética
y acústicamente),y acústicamente),
► - Superresolución- Superresolución
(lentes sin límite(lentes sin límite
de difracción)de difracción)
aplicada enaplicada en
microprocesadormicroprocesador
es oes o
microbiología.microbiología.

9. ►- Nuevos dispositivos en- Nuevos dispositivos en
terahercios, que podríanterahercios, que podrían
ser utilizados en laser utilizados en la
detección e identificación adetección e identificación a
distancia de explosivosdistancia de explosivos
(IED, terroristas suicidas,(IED, terroristas suicidas,
etc.), deetc.), de amenazasamenazas
bioquímicasbioquímicas, o de, o de
amenazas ocultasamenazas ocultas (bajo la(bajo la
ropa, dentro de otrosropa, dentro de otros
objetos, etc)objetos, etc)

10. ►- Nuevos dispositivos en- Nuevos dispositivos en
terahercios, que podríanterahercios, que podrían
ser utilizados en laser utilizados en la
detección e identificación adetección e identificación a
distancia de explosivosdistancia de explosivos
(IED, terroristas suicidas,(IED, terroristas suicidas,
etc.), deetc.), de amenazasamenazas
bioquímicasbioquímicas, o de, o de
amenazas ocultasamenazas ocultas (bajo la(bajo la
ropa, dentro de otrosropa, dentro de otros
objetos, etc)objetos, etc)