¿Qué es una antena metamaterial?

Una antena metamaterial es una antena muy pequeña y potente que se puede fabricar sobre la superficie de una placa de circuito. Se compone de metamaterial, que está formado por elementos microscópicos que permiten que las ondas de radiofrecuencia pasen a una mayor eficiencia que con los materiales tradicionales. Clasificado como un material de índice cercano a cero, se dobla y refleja la radiación electromagnética perpendicular al sustrato. La antena se puede grabar en una placa de circuito utilizando materiales de circuito y cobre típicos, por lo que el proceso de fabricación es rápido y económico. Tales antenas pequeñas se pueden incluir en cualquier placa de circuito y se han utilizado en teléfonos celulares y varios dispositivos de mano.

Este material permite que las antenas doblen las ondas de radiofrecuencia para que la eficiencia sea aún mayor que los tipos más grandes de antenas. La mayor parte de la señal se irradia desde la antena, debido al alto índice de refracción, o la capacidad del material para dirigir la radiación, en lugar de reflejarla. Una antena metamaterial tiene un índice negativo de refracción, en contraste con sustancias como el vidrio o el aire. En una fracción del tamaño de las longitudes de onda, los metamateriales son compuestos que se pueden fabricar de acuerdo con los tipos de capacidades que necesita la aplicación. Los sistemas de antena en miniatura son adecuados para las comunicaciones inalámbricas, ya que admiten el alto rendimiento y la velocidad en la que confían muchas personas y empresas.

Estas propiedades físicas permiten una clase de antenas metamateriales que son eficientes, por lo que el teléfono celular no utilizará tanta energía, por ejemplo. El espacio ocupado en las placas de circuito es menor que las antenas tradicionales, por lo que una antena metamaterial se puede colocar en una placa más pequeña y al mismo tiempo dejar espacio para que funcionen los diversos componentes que necesita el dispositivo. Desde que la tecnología se investigó y avanzó hace poco más de una década, millones de estas antenas están en el mercado a partir de 2011 y la producción continúa creciendo.

Las comunicaciones inalámbricas son solo una de las aplicaciones de metamateriales, como la implementación de sistemas de comunicación 4G para dispositivos móviles basados ​​en consumidores y negocios. Una antena metamaterial se puede usar para comunicaciones de emergencia, así como un radar para fines geológicos y para monitorear la actividad en túneles. Metamaterial desvía la luz y otras señales de manera diferente a cualquier otro material que se encuentre en la naturaleza. Los científicos han especulado que, más allá del uso de una antena metamaterial, podría fabricarse para crear lentes o recubrimientos futuros que hagan invisibles los objetos.