INTRODUCCIÓN

   

bloque metamaterial 3D Bilkent

Bloque de metamaterial 3D

El término metamaterial alude a una estructura o medio artificial que, en un determinado rango de frecuencias, presenta propiedades electromagnéticas singulares (propagación de ondas de retroceso, refracción negativa, presencia de bandas prohibidas...). La investigación teórica y experimental sobre medios artificiales a frecuencias de radio y microondas ha estado presente en la literatura científica al menos desde los trabajos de Karl F. Lindman y su escuela sobre medios quirales, a principios del s. XX. En la década de los 40 del siglo XX se desarrollan también los primeros trabajos de Kock sobre dieléctricos artificiales, orientados a la construcción de lentes a frecuencias de microondas. Más adelante, en la década de los 60, se desarrollan los trabajos de Walter Rotman, sobresaliente ingeniero especialista en electromagnetismo, antenas y plasmas, sobre simulación de plasmas a frecuencias de microondas mediante sistemas de hilos y placas conductoras, orientados a la simulación de las condiciones de entrada de naves espaciales en la atmósfera. Más recientemente - tras los trabajos de Yablonovich sobre estructuras periódicas tri-dimensionales que presentan bandas prohibidas de propagación (photonic band-gaps), y de Pendry y Smith sobre medios "zurdos" (predichos por Veselago en 1968) - este tema ha alcanzado una fuerte notoriedad, hasta convertirse en uno de los temas de investigación mas activos en electromagnetismo aplicado, óptica y teoría de la materia condensada.

Puesto que los primeros metamateriales operaban a frecuencias de microondas, es razonable esperar que las primeras aplicaciones prácticas de estos conceptos tengan lugar en el área de los circuitos (filtros, acopladores, divisores de potencia y otros componentes pasivos) y antenas de microondas. Y, tras los trabajos pioneros de Pendry, en el diseño de dispositivos de focalización a dichas frecuencias. Sin embargo, los metamateriales están siendo también investigados a frecuencias superiores: desde los terahertzios hasta el rango óptico, por lo que es razonable esperar aplicaciones prácticas en dicho rango de frecuencias en el futuro.

circuitos CIMITEC

Algunos circuitos pasivos en tecnología impresa inspirados en metamateriales (CIMITEC)

En España ya existía un notable potencial de investigación previo, plasmado en áreas afines como el estudio de medios artificiales quirales o de estructuras periódicas que exhiben electromagnetic band-gaps. Como ya se ha mencionado, la eclosión del interés por los metamateriales trajo consigo una notable participación española en el modelado y diseño de metamateriales. El interés de los diferentes grupos para coordinarse se plasmó en una primera toma de contacto, organizada por la Universidad de Murcia en noviembre de 2002, y en una serie de iniciativas previas, que dieron su fruto en dos Sesiones Especiales sobre Metamateriales durante el XIX Symposium Nacional de la URSI (Barcelona, septiembre de 2004), en las que se presentaron 12 trabajos sobre este tema. Durante dicho Symposium se decidió asimismo crear la presente Red Española de Metamateriales (REME). Desde entonces, la actividad de los grupos españoles en esta línea de trabajo no ha hecho más que crecer en cantidad y en calidad, dando lugar a un gran número de publicaciones internacionales en foros de impacto y a la consecución de proyectos de investigación en diversas convocatorias que han culminado en la reciente concesión del proyecto Consolider Ingenio 2010 Engineering Metamaterials en el que se encuentran involucrados buena parte de los grupos de esta red.