2006-ban kerültek köztudatba a metaanyagok, amikor John Pedry az Imperial College-től két tanulmányban is azt boncolgatta, miként lehet a Harry Potter-filmben látott, láthatatlanságot nyújtó köpenyt előállítani a való életben. Speciális anyagok felhasználásával egyáltalán nem tűnt elérhetetlennek a rejtőzködést segítő ruhadarab elkészítése.

David Smith, a Duke Egyetem elektronikai és számítástechnikai mérnökképzéséért felelős professzora – nem mellesleg a fent említett kutatások aktív résztvevője – egészen odáig jutott, hogy létrehozta az első, működő megoldást. Kétségtelen, hogy volt hátránya bőven a fejlesztésnek. Az első mindjárt az, hogy az általa elrejteni kívánt tárgyakat csak a mikrohullámú tartományban sikerült láthatatlanná tenni, az emberi szem által észlelt hullámhosszokon nem történt varázslat.

Távközlés, drónok, napenergia

Nem volt ugyanakkor hiábavaló a fejlesztés, mert, mint ahogyan az már az emberiség történelme során annyiszor kiderült, az eredmények kicsit más téren nagyon is hasznosnak bizonyultak. Mivel egyes metaanyagok képesek az elektromágneses hullámok irányítására, műholdak és érzékelők hatékonyságának javítására éppen ideálissá váltak.

A metaanyagok működési ábrája, kattintson a nagyobb változatért (forrás: ft.com)

Smith professzor már 2008-ban az Intellectual Venturesnél kezdett dolgozni, ahol a metaanyagok kereskedelmi forgalomban kapható termékekben való felhasználását kutatta. Végül 2013-ban hosszas szabadságot vett ki az egyetemről, hogy minden idejét a Metamaterials Commercialization Center létrehozásának szentelhesse.

Elsőként a Kymeta Corporation vált le az Intellectual Venturesről 2012-ben, hogy metaanyagokból készített műholdas antennák értékesítésével foglalkozzon. Azóta több mint 200 millió dollárnyi befektetői pénzre tett szert, többek között olyan érdeklődők révén, mint Bill Gates.

És, hogy miért ekkora a kíváncsiság a Kymeta kommunikációs megoldásai iránt? Azok nem csupán könnyebbek, hanem egyszerűbben is szállíthatók a hagyományos antennatányérokhoz képest. Autók, vonatok, hajók és egyéb közlekedési eszközök számára biztosítanak folyamatos és stabil műholdas internetkapcsolatot. Magas áruk – 25 ezer dollár – miatt hétköznapi használatukról egyelőre szó sincsen, viszont remények szerint jelentős árcsökkenés előtt állnak, ami elősegítheti jövőbeni terjedésüket.

Szintén az Intellectual Venturesből jött létre az Echodyne, mely ugyancsak metaanyagokkal foglalkozik. Drónokra integrálható radarok fejlesztését tűzték ki célul, illetve olyan földi szenzorok létrehozását, melyek képesek az ember nélküli repülő eszközök határoknál és kerítéseknél való érzékelésére. A vállalat hitvallása szerint metaanyagokkal olcsóbban és nagyobb léptékben gyárthatók termékeik az olyan konkurensekhez képest, mint például a többfázisú radarok (phased array radar).

Nem korlátozódik az USA-ra a metaanyagok hétköznapi termékekben való felhasználásának trendje. A kanadai központtal rendelkező Metamaterials Technologies fényhullámok vezérlésére használja őket, amivel a repülőgépeken ragyogó lézer terelhető el vagy a nappanelek hatékonysága fokozható.

Ismeretlen problémák megoldása

Napjainkban még nem is tudunk azokról a problémákról, melyeket 5-10 éven belül meg fognak oldani a metaanyagok, állítja Smith. Van még bőven kutatni és fejleszteni való a területen, közölte a professzor, de az iparágra való magas szintű rálátásának köszönhetően magabiztosan nyilatkozott arról, hogy számos, pár éven belül beérő projekt van jelenleg is a csőben.

De vajon az emberi szem előtt láthatatlanná tevő köpeny valaha is elérhetővé válik? Pendry egy korábbi diákja, Shuan Zhang folytatta a professzor által megkezdett kutatásokat, és tanulmányában olyan természetes kristályok felhasználásáról írt, melyek képesek a fény elterelésére. Kutatók szerint ezen képessége akár nagyobb tárgyak esetén is hasznos lehet.

Sajnos azonban a Harry Potter-filmben látott effektus mindennapivá válására nem sok esély mutatkozik. Egy testre ölthető, a mozgást nem gátoló ruhadarab létrehozása valószínűleg örökre vágyálom marad. Jelen esetben az eszköz működéséhez szükséges minimális vastagság nagysága teszi lehetetlenné a köpeny legyártását. Ha ugyanis ezen a téren nem ér el egy bizonyos szintet az anyag, akkor nem képes a fény "meghajlítására", vagyis a belé burkolt célpont elrejtésére.

Marad tehát a fent említett lehetőségek kihasználása, a metaanyagok a közeljövőben valószínűleg egyre általánosabbá válnak hétköznapjainkban (például elektronikai eszközeinkben).