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Nel presente progetto si propone lo studio teorico/numerico e sperimentale delle proprietà di emissione nel medio infrarosso, 3-12 micron, di mezzi effettivi (metamateriali) schematizzabili secondo due principali tipologie di strutture: una matrice avente dei pori di aria orientatati, ed alternativamente, delle nanostrutture orientate. Entrambe le tipologie possono essere viste come la combinazione di due mezzi, un materiale polare ed aria, a formare una matrice con inclusioni orientate.
L'attività teorico/numerica riguarderà principalmente la definizione un metodo di calcolo che combini tecniche di omogenizzazione, nei limiti di dimensioni delle inclusioni più piccole delle lunghezze d'onda considerate, al metodo delle matrici di trasmissione.
Importanti parametri di questo modello sono la percentuale (filling factor), la forma e l'orientazione (depolarization factors) delle inclusioni: tali parametri saranno opportunamente combinati con l'obiettivo di modulare la risultante emissività nell'infrarosso, in intensità, direzione e frequenza.
Dal punto di vista sperimentale viene proposto uno studio dell'emissione infrarossa e termica dei metamateriali in esame. In particolare, mediante tecniche di spettroscopia FTIR si misurerà la trasmittanza e riflettanza nell'intervallo 3-20 micron ed attraverso analisi di termografia IR si misurerà un importante parametro quale l'emissività nel vicino IR (3-5 micron).
Complessivamente, i risultati ottenibili dallo svolgimento di questo progetto di ricerca saranno utili per la formulazione di un futuro progetto più ampio, in ambito internazionale, che prevederà lo sviluppo e la realizzazione di dispositivi nanostrutturati per l'emissione infrarossa selettiva e direzionale, per applicazioni nel campo della sensoristica per molecole biologiche.