来自Politecnico di Torino（意大利）和NUST MISIS（俄罗斯）的国际科学家研究小组开发了一种新的超材料模型，该模型将通过掩盖外部辐射来提高纳米传感器在光学和生物医学中的准确性。报道结果的文章最近发表在科学报告上，这是一本由Nature Publishing House编辑的高级，着名的跨学科期刊。
 
纳米传感器的新隐形超材料的开发是在意大利-俄罗斯项目ANASTASIA（高级无辐射散射结构和维持无形Anapoles）的框架内进行的，由Compagnia di San Paolo在框架内资助50,000欧元Politecnico di Torino宣布的国际化研究联合项目（Bando internalizzazione della ricerca，2017）。该项目的目的是对超材料进行建模和原型制作，这将使纳米级物体在未覆盖的太赫兹频率范围内不可见。在Politecnico di Torino，Ladislau Matekovits教授是研究小组的负责人，而Alexey Basharin教授是俄罗斯小组的负责人。在研究中，还有4名博士生和其他年轻专业人士参与其中。
 
为了模仿纳米传感器，已经考虑使用半径为r=2.5μm的完美导电体（PEC）的圆柱体。它是金属的，具有非常高的波散射，允许进行最大可能的再辐射水平的计算。建模在THz范围内进行，该范围介于红外和微波波段之间。
新超材料的关键元素是一种超分子（图1），由四个介电钽酸锂（LiTaO3）圆柱体组成，r=5μm。作为纳米传感器的涂层，电介质与辐射相互作用，激发非辐射的anapole模式。彼此分开，所有元素都会辐射和扭曲电场和磁场（图2a，b），但是当一起考虑时，对象对外部观察者来说是不可见的（图2c）。
 
除了使用的LiTaO3，根据应用领域，可以考虑其他材料。例如，在纳米光学中，可以使用硅和锗，而在生物医学传感器中，生物相容性氯化钠可能是替代品。
 
下一个研究阶段，即拟议的体外结构原型的实验表征，计划于今年秋天进行。
 
同时，目标是通过使用适当的材料（例如石墨烯）和仅在某些波长和/或入射角下透明的几何布置来创建配置的兴趣。Politecnico di Torino和NUST MISIS的科学家们提出的挑战是将经验概括为一个理论，该理论可用于模拟并组装超材料，这些材料将在所有波长和任何角度隐藏纳米级物体。