메타물질
1. 개요
메타물질(Metamaterial)은 자연계에 존재하지 않는 특성을 구현하기 위해 빛의 파장보다 매우 작은 크기로 만든 금속이나 플라스틱 같은 일반적인 물질로부터 형성된 복합 요소의 집합체로 구성된 유전물질로 설계된 메타 원자(Meta Atom)의 주기적인 배열로 이루어진 물질이다. 메타물질은 자연적인 물질들이 할 수 없는 방식으로 빛과 음파를 상호 작용하도록 설계와 고성능 렌즈, 효율적인 소형 안테나, 초민감 감지기 같은 새로운 응용 분야에 적용할 수 있다. 메타물질은 빛뿐만 아니라 전자파, 음파 등 일반적인 파동의 전파를 재단할 수 있어 스텔스 기능을 개발할 수 있다. 기본적으로 메타물질은 음의 굴절률을 가지며 빛에 닿는 순간 빛을 굴절시켜 물체가 없는 것처럼 보이도록 할 수 있어 투명망토나 슈퍼렌즈 등 과학잡지나 미디어 매체에 자주 나왔다.
2. 역사
음의 굴절률의 메타물질은 1967년에 빅터에 의해 처음으로 이론적으로 설명되었다. 그는 이러한 물질이 빛을 전달할 수 있다는 것과 위상속도가 포인팅벡터의 방향과 역평형 상태에 있을 수 있음을 보였다. 이것은 자연적으로 물질 내에서 일어나는 전파와는 대조된다.
2003년에는 복잡한 음의 굴절률과 오른손법칙이 적용되지 않는 물질로 만들어진 렌즈를 보였고, 2006년에 마이크로파의 진동수에서 처음으로 불완전한 투명망토가 검증되었다.