Υπερ-επιφάνειες και υλικά με προγραμματιζόμενες ηλεκτρομαγνητικές ιδιότητες

Η κατασκευή ενός πρωτότυπου υλικού, της υπερ-επιφάνειας, η οποία θα μπορεί να ανιχνεύει τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα που προσκρούουν σε αυτήν και να τα διαχειρίζεται μέσα από ένα λογισμικό, 




... αποτελεί το αντικείμενο του VISORSURF (A Hardware Platform for Software-driven Functional Metasurfaces), ενός νέου ευρωπαϊκού έργου που συντονίζει το Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ), με τη συμμετοχή δύο ινστιτούτων του (Ηλεκτρονικής Δομής & Λέιζερ και Πληροφορικής).

Οι μετα-επιφάνειες, μια νέα έννοια της Φυσικής, οδηγούν στη δημιουργία νέων αντικειμένων με αφύσικες ηλεκτρομαγνητικές ιδιότητες. Με τον τρόπο αυτό, είναι δυνατό να προκύψουν νέα εξωτικά υλικά που αναμένεται να δημιουργήσουν πρωτότυπες εμπορικές εφαρμογές.

Το VISORSURF προσδίδει δυνατότητες δικτύωσης στις μετα-επιφάνειες, έτσι ώστε αυτές να μπορούν -μέσα από τις κατάλληλες εντολές λογισμικού- να αλλάξουν τις ιδιότητες τους, όπως την παραμετρική διεύθυνση του κύματος, την απορρόφηση, το φιλτράρισμα και την πόλωση.

Για να το πετύχει αυτό, η υπερ-επιφάνεια συνδυάζει μέσα στη δομή της κατάλληλα σχεδιασμένες μετα-επιφάνειες με πρωτότυπους ηλεκτρονικούς νανο-ελεγκτές. Οι ελεγκτές αυτοί θα λαμβάνουν προγραμματιστικές οδηγίες και θα εκτελούν απλές αλλαγές στη δομή της υπερ-επιφάνειας, καθορίζοντας την επιθυμητή ηλεκτρομαγνητική συμπεριφορά της.

Μεταξύ άλλων καινοτομιών, το νέο έργο θα επιτρέψει την «μετάφραση» προηγμένων εννοιών της Φυσικής σε γλώσσα λογισμικού και θα φέρει τη φυσική των μετα-υλικών στη διάθεση των προγραμματιστών λογισμικού, αντιμετωπίζοντας την ηλεκτρομαγνητική συμπεριφορά των αντικειμένων ως μια εφαρμογή (app).

Το VISORSURF είναι ένα διεπιστημονικό έργο, στο οποίο συμμετέχουν φυσικοί, επιστήμονες των υλικών, ηλεκτρολόγοι μηχανικοί και επιστήμονες των υπολογιστών. Χρηματοδοτείται με 5,7 εκατ. ευρώ στο πλαίσιο του «Ορίζοντα 2020» της Ευρωπαϊκής Ένωσης, μέσω του προγράμματος «Μελλοντικές & Αναδυόμενες Τεχνολογίες» (FETOPEN-RIA).

Η ερευνητική κοινοπραξία αποτελείται από έξι ευρωπαϊκά ινστιτούτα και εταιρείες: το Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας, που είναι ο συντονιστής του έργου, το πανεπιστήμιο Κύπρου, το πανεπιστήμιο Aalto της Φιλανδίας, η κυπριακή εταιρεία SignalGenerix Limited, το γερμανικό ινστιτούτο Fraunhofer Institute for Reliability and Microintegration και το ισπανικό κέντρο NaNoNetworking Center του πολυτεχνείου της Καταλονίας.

Οι συμμετέχοντες ερευνητές αναπτύσσουν το πλήρες υλικό λογισμικό για τις υπερ-επιφάνειες, ενώ η πρωτότυπη υπερ-επιφάνεια αναμένεται να είναι έτοιμη μέσα στο 2020.

Πηγή: ΑΠΕ-ΜΠΕ
      zougla.gr