塔夫茨大學(xué)的工程師團隊開發(fā)了一系列具有獨特微波或光學(xué)特性的3D打印超材料。在一個案例中，他們從飛蛾的復(fù)眼中汲取靈感，創(chuàng)造出一種半球形裝置，可以在選定波長的任何方向吸收電磁信號。該研究發(fā)表在Springer Nature出版的微系統(tǒng)與納米工程期刊上。

Rezaei Nejad，納米實驗室
     由Victor Veselago于1968年推出的超材料是人工設(shè)計的材料，其設(shè)計可以顯示出有時在自然界中找不到的獨特電磁特性。超材料通過利用以小于被檢測或影響的能量波長的尺度的重復(fù)圖案排列的幾何特征來擴展裝置中常規(guī)材料的能力。 3D打印技術(shù)的新發(fā)展使得可以創(chuàng)建更多的超材料形狀和圖案，并且規(guī)模越來越小。
      塔夫茨大學(xué)納米實驗室的研究人員提出了一種采用3D打印，金屬涂層和蝕刻的混合制造方法，以創(chuàng)建具有復(fù)雜幾何形狀和微波范圍內(nèi)波長的新功能的超材料。例如，他們創(chuàng)造了一系列微小的蘑菇狀結(jié)構(gòu)，每個結(jié)構(gòu)在莖頂部保持一個小的圖案金屬諧振器。這種特殊的布置允許吸收特定頻率的微波，這取決于所選擇的“蘑菇”的幾何形狀和它們的間距。這種超材料的使用在諸如醫(yī)學(xué)診斷中的傳感器和電信中的天線或成像應(yīng)用中的檢測器的應(yīng)用中可能是有價值的。
     研究人員開發(fā)的其他設(shè)備包括選擇性吸收和傳輸某些頻率的拋物面反射器。這些概念可以通過將反射和濾波的功能組合成一個單元來簡化光學(xué)裝置。 “利用超材料整合功能的能力可能非常有用，”塔夫斯大學(xué)工程學(xué)院電氣和計算機工程教授Sameer Sonkusale說，他是塔夫茨大學(xué)納米實驗室的負(fù)責(zé)人，也是該研究的通訊作者。 “我們可以使用這些材料來減小光譜儀和其他光學(xué)測量設(shè)備的尺寸，因此它們可以設(shè)計用于便攜式野外研究。”
       另一個貢獻是能夠?qū)⒍鄠€電磁功能融合到單個超材料嵌入式幾何光學(xué)器件或MEGO器件中。可以設(shè)想圖案化3D打印的其他形狀，尺寸和取向以產(chǎn)生MEGO，其以傳統(tǒng)制造方法難以實現(xiàn)的方式吸收，增強，反射或彎曲波。
       研究人員目前正在利用立體光刻3D打印技術(shù)，該技術(shù)將光聚焦于將可光固化樹脂聚合成所需形狀。其他3D打印技術(shù)，例如雙光子聚合，可以提供低至200納米的打印分辨率，這使得能夠制造甚至更精細的超材料，其可以檢測和操縱甚至更小波長的電磁信號，可能包括可見光。
       “MEGO 3D打印的全部潛力尚未實現(xiàn)，”塔夫斯大學(xué)工程學(xué)院Sankusale實驗室的研究生，該研究的主要作者Aydin Sadeqi說。 “我們可以利用當(dāng)前的技術(shù)做更多的事情，并且3D打印不可避免地發(fā)展出巨大的潛力?！?/p>