Случайные неоднородности в метаматериалах: почему прозрачность сохраняется экспресс

Свет, падая на обычный пластик, частично отражается — возникает блик, как на оконном стекле. Чтобы подавить эти отражения, на поверхность наносят специальное покрытие из микроскопических элементов, которые гасят отражённую волну. Такие структуры называют метаматериалами: они собраны из элементов, размер которых меньше длины волны света, и поэтому ведут себя как единый материал с необычными оптическими свойствами.

Ранее предполагалось, что все элементы покрытия должны быть идеально одинаковыми. Однако в реальном производстве, особенно на изогнутых поверхностях, неизбежны случайные отклонения от заданной геометрии. Авторы исследования построили численную модель пластиковой пластины с покрытием, в котором элементы слегка различались по форме и взаимному расположению — как будто их слегка «встряхнули». Моделирование показало: даже заметная случайность почти не ухудшает прозрачность — свет по-прежнему проходит через пластину, а паразитные отражения остаются слабыми.

Это хорошая новость для производства: для получения прозрачного пластика не требуется идеальная точность изготовления метаматериала. Можно допускать небольшие технологические огрехи — и всё равно получать хороший результат.