Un camaleonte può cambiare colore in modo flessibile per adattarsi all'ambiente circostante. E un fenomeno simile può ora essere visto in una nuova classe di materiali intelligenti chiamati metamateriali. Il problema è che questi metamateriali non hanno la capacità di rispondere agli oggetti vicini a causa delle loro caratteristiche fisiche. Per rimediare a questa mancanza, I fisici cinesi hanno sviluppato i cosiddetti "metashells":gusci cavi fatti di metamateriali e in grado di trasportare materiali nel loro nucleo. Il vantaggio è che le loro caratteristiche fisiche, come la permittività, la misura in cui un materiale può immagazzinare carica all'interno di un campo elettrico, cambia con le proprietà elettromagnetiche del materiale che contengono. In un recente studio teorico pubblicato in The European Physical Journal B , Liujun Xu e Jiping Huang della Fudan University di Shanghai, Cina, descrivono come hanno sviluppato un'intera classe di questi metashell camaleontici.

I metamateriali sono noti per il loro indice di rifrazione negativo, sia per le onde elettromagnetiche che per altri fenomeni ondulatori come le onde sonore. Un indice negativo può cambiare drasticamente la direzione delle onde in arrivo e persino "farle allontanare". Ma la permittività degli attuali metamateriali, che, insieme alla permeabilità, determina il loro indice di rifrazione:è una proprietà statica, il che significa che non si adattano al loro ambiente. I metashell possono aiutare a cambiarlo.

Entrambi i fisici hanno calcolato attentamente le proprietà effettive dei metashell, e sono riusciti a rendere queste proprietà uguali a quelle del materiale immagazzinato all'interno del loro nucleo. Di conseguenza, i metashell diventano adattivi. Gli autori hanno eseguito analisi teoriche, che sono ulteriormente convalidati da simulazioni.

Questi metashell intelligenti potrebbero diventare un materiale per tutti gli usi per soddisfare diversi requisiti di permittività in condizioni diverse. Le fasi successive si concentreranno sulla ricerca sperimentale, e sulle applicazioni industriali.