Un métamatériau est un matériau ayant des propriétés particulières tirées de sa structure par rapport à sa composition chimique. Les meilleurs métamatériaux sont des matériaux connus avec un indice de réfraction négatif, ce qui signifie qu'ils font légère incurvation "dans le mauvais sens" - c'est-à-beaucoup plus que tout autre matériau d'indice de réfraction positive.
Tous les matériaux trouvés dans la nature ont un indice de réfraction positive. Négatifs matériaux à indice de réfraction des applications dans SUPERLENTILLES "" - lentilles spéciales qui ont le potentiel de résoudre caractéristiques plus petites que la longueur d'onde de la lumière visible, et des capes d'invisibilité possibles qui dirigent la lumière visible en douceur autour d'un objet au lieu d'absorber ou de réfléchir de manière conventionnelle. Ces matériaux peuvent également être utilisés dans la plasmonique, une région exotique nouvelle de l'informatique qui exploite des ondes de densité de porteurs de charge pour les calculs.
La plupart des métamatériaux sont utilisés pour des applications liées à l'électromagnétisme et l'optique, tels que les tubes pivots de faisceau, modulateurs, filtres passe-bande, les lentilles, etc. Ils sont répétés grilles de composants cellulaires, avec une taille de cellule à peu près égale à celle de la longueur d'onde du rayonnement électromagnétique ils essaient de travailler avec. Ainsi un métamatériau conçu pour rediriger les micro-ondes aurait cellules dans l'ordre du millimètre, tandis qu'un métamatériau conçu pour des applications optiques aurait cellules beaucoup plus petites, autour des 380 nm - 780 nm Plage.
Les métamatériaux sont souvent associés à la nanotechnologie, car les minuscules structures cellulaires répétition utilisés pour des applications optiques sont mesurées en nanomètres. La création de métamatériaux peut nécessiter des méthodes de fabrication nouvelles, rendue possible que grâce à la nanotechnologie. Comme la nanotechnologie progresse dans les décennies à venir, il va débloquer de nouveaux métamatériaux et réduire leur coût.
Il y a au moins un métamatériau naturelle connue (mais pas de métamatériaux naturelles avec un indice de réfraction négatif): l'opale. L'opale est composée de la cristobalite, un polymorphe de haute température du quartz et de la tridymite produite dans éruptions volcaniques. Le matériau obtenu est composé d'un grand nombre de cellules minuscules minéraux qui sont constamment tumbling par rapport à l'autre, créant l'effet macro-échelle d'un superbe écran de couleurs multiples, plus en évidence d'un bleu brillant.