Investigadores japoneses probaron con éxito sin reflejos, metasuperficie de índice de alta refracción que eventualmente se puede utilizar en aplicaciones prácticas para enviar, recibir, y manipular la luz y las ondas de radio en la banda de ondas de terahercios (THz). THz se mide en millonésimas de metro, conocido como micrómetros. La metasuperficie, un material plano bidimensional artificial, estaba hecho de hilos metálicos cortados de tamaño micro de tinta de pasta de plata colocados tanto en el frente como en la parte posterior de una película de poliimida. El equipo, dirigido por Takehito Suzuki, Profesor asociado en el Instituto de Ingeniería de la Universidad de Agricultura y Tecnología de Tokio (TUAT), publicó sus hallazgos el 29 de abril, 2021 en Óptica Express .

Estas metasuperficies planas representan un salto adelante en el estudio de la óptica THz, porque pueden ser flexibles, adaptable a una gama mucho más amplia de usos potenciales, y mucho más pequeño que la generación actual de ópticas THz que se basan en materiales naturales que tienen índices de refracción fijos en la banda de ondas THz, como polímero de cicloolefina, Óxido de magnesio, y silicio. Un índice de refracción de un material muestra qué tan lentas viajan las ondas electromagnéticas en el material en comparación con el vacío.

Una mayor capacidad de recibir, transmitir, control, y manipular ondas electromagnéticas por encima de 1.0 THz es necesario para desbloquear su potencial, que permanece en gran parte sin explotar, según Suzuki. "La metasuperficie sin reflejos con un índice de refracción alto por encima de 1.0 THz puede ofrecer una plataforma accesible para ópticas planas de terahercios como comunicaciones inalámbricas 6G y otras posibles aplicaciones comerciales, ", Dijo Suzuki." Además de velocidades de transferencia de datos inalámbricas mucho más rápidas, una mejor capacidad para manipular ondas THz utilizando metasuperficies puede hacer que la tecnología avance enormemente en las áreas de conformación de frente de onda, formación de vigas, control de polarización, y vórtices ópticos, temas de gran interés para las comunidades científica y de comunicación ".

El equipo de investigación de Suzuki se propuso apoyar el objetivo de la comunidad científica de reemplazar componentes ópticos voluminosos tridimensionales convencionales por componentes planos bidimensionales. una hazaña que liberaría espacio y permitiría el desarrollo de instrumentos científicos y de comunicación más adaptables, así como cámaras de seguridad más avanzadas.

El equipo, Harumi Asada, Kota Endo, y Takehito Suzuki, crearon su metasuperficie experimental utilizando tinta en pasta de plata y una película de poliimida muy fina. Corte alambres de metal con una tinta de pasta plateada colocada sobre la película con una impresora de chorro de tinta superfina (Tecnología SIJ, Inc.) capaz de dibujar líneas del orden de 10 micrómetros de ancho, produjo el resultado que esperaban:la metasuperficie, que estaba hecho de 80, 036 pares de alambres de metal cortados con tinta en pasta de plata tanto en el frente como en la parte posterior de una parcela de 6x6 milímetros cuadrados (aproximadamente la uña del pulgar de un bebé) de una película de poliimida, tiene un índice de refracción alto y una reflexión baja a 3,0 THz.

Suzuki y sus científicos colaboradores planean investigar más a fondo el potencial de la óptica plana para su uso en la banda de ondas THz. con la esperanza de encontrar escalable, materiales comercialmente viables adecuados para una amplia gama de usos futuros.