Do Lógico ao Abstrato: A Ciência no Cotidiano
23 a 28 de outubro de 2017
Trabalho 7669
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Física |
| Setor | Departamento de Física |
| Bolsa | CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | FAPEMIG |
| Primeiro autor | Pedro Dardengo Mesquita |
| Orientador | JAKSON MIRANDA FONSECA |
| Título | Metamateriais: modelos teóricos para permissividade e permeabilidade negativa |
| Resumo | Metamateriais são uma nova classe de materiais artificiais produzidos para que exibam propriedades que são inexistentes na natureza. O prefixo “meta” vem do grego e significa “além de”, esse termo refere-se a tais materiais serem construídos artificialmente para terem determinadas propriedades desejáveis, como por exemplo índice de refração negativo. Em geral, metamateriais são um conjunto de células unitárias de uma forma e organização específica formada de materiais convencionais, porém este conjunto exibe propriedades diferentes das dos materiais constituintes. Teorizados inicialmente no passado os metamaterais foram descobertos efetivamente na década de 80 quando foram encontradas estruturas que possuíam tais propriedades. Atualmente os metamateriais constituem uma ativa área de pesquisa em física e em engenharia de materiais com grande potencial de aplicação. Devido a possíveis aplicações militares e o potencial de concretização de tecnologias exóticas a pesquisa nessa área cresceu bastante nas últimas décadas. Para compreender os metamateriais nos baseamos na premissa de que é necessário primeiramente uma compreensão mais profunda dos modelos teóricos que os explicam. Neste trabalho tivemos como objetivo: estudar os modelos teóricos da literatura que explicavam o surgimento de materiais com permissividade elétrica e permeabilidade magnética negativas; estudar o análogo mecânico dos metamateriais, os metamateirias acústicos; estudar o COMSOL Multiphysics, um programa computacional para simulação e análise de problemas em física com uma interface adequada para o estudo de metamateriais. A metodologia se baseou em uma revisão bibliográfica inicial, bem como a reprodução de certos modelos teóricos. Posteriormente os conceitos estudados foram aplicados no programa computacional COMSOL. Entre os resultados foi possível a compreensão do modelo de Lorentz para propragação de ondas eletromagnéticas em meios dielétricos, modelo este que explicava o surgimento de uma permissividade elétrica efetiva negativa. Para o caso do surgimento de permeabilidade magnética efetiva negativa foi utilizado o modelo apresentado por Jhon Pendry que se baseia em médias dos campos H e B nas dimensões da célula unitária do metamaterial. O COMSOL foi utilizado para a simulação da refração de um raio se propagando de um meio ordinário para um metamaterial e para a simulação de um metamaterial acústico de forma circular que confere camuflagem acústica para objetos em seu interior. Os autores agradecem ao CNPq e a Fapemig pelo apoio financeiro. |
| Palavras-chave | Metamateriais, índice de refração negativo, metamateriais acústicos |
| Forma de apresentação..... | Painel |