Физики предложили схему двумерного метаматериала на основе графена. Новая работа опубликована в журнале Science, а ее краткое изложение доступно в пресс-релизе университета Пенсильвании.

Свойства метаматериалов зависят, в первую очередь, от структуры, а не от химического состава. Такие материалы способны «хитрым» способом изменять пути прохождения электромагнитных волн, что приводит к появлению необычных оптических эффектов, например, невидимости. Если объект поместить рядом с метаматериалом, у наблюдателя создастся иллюзия отсутствия объекта, так как отраженные им волны «запутаются» в метаматериале не достигнут глаз наблюдателя или детекторов прибора.

Графен – это аллотропная модификация углерода, представляющая собой слой атомов этого элемента толщиной в один атом. За получение графена на практике двое ученых российского происхождения – Андрей Гейм и Константин Новоселов – были в 2010 году удостоены Нобелевской премии по физике. Графен обладает рядом уникальных свойств, в частности, в нем наблюдается максимальная подвижность электронов среди всех известных материалов.

Электропроводность графена можно очень легко изменять, варьируя расстояние от заземляющей пластины до графенового слоя. Соответственно, в одном слое графена возможно создать зоны, сильно отличающиеся по электропроводности.

Электромагнитные волны по-разному распространяются в слоях с различной проводимостью – соответственно, располагая эти зоны в «правильном» порядке, ученые могут регулировать пути распространения электромагнитных волн.

Работа исследователей пока носит исключительно теоретический характер. Однако в случае воплощения идей физиков в реальность метаматериалы на основе графена могут быть востребованы в оптике и электронике.