Навчання > Механіка метаматеріалів

Механіка метаматеріалів

Тип: На вибір студента

Кафедра: механіки

Навчальний план

СеместрКредитиЗвітність
106Залік

Лекції

СеместрК-сть годинЛекторГрупа(и)
1032доцент Звізло І. С.МТПМ-11

Лабораторні

СеместрК-сть годинГрупаВикладач(і)
1032МТПМ-11доцент Звізло І. С.

Опис курсу

Останні роки активно розробляються та досліджуються метаматеріали –

мікро- та нано- композитні середовища, які виділені в окремий клас матеріалів, оскільки їх властивості обумовлені не стільки індивідуальними фізичними характеристиками та хімічним складом, скільки мікроструктурою, впорядкованою особливим чином. Такі системи можуть мати від’ємні діелектричну та магнітну проникності, від’ємний показник заломлення та інші унікальні властивості.

Дуже приваблива властивість мікроструктури, здатної визначати екзотичну та специфічно адаптовану макроскопічну поведінку, робить вивчення метаматеріалів галуззю, яка фактично розширюється, як з теоретичної, так і з технологічної точки зору. Механічні метаматеріали дозволяють створювати конструкційні матеріали з безпрецедентними механічними властивостями. У даній дисципліні розглядаються різні підходи на основі даних для зворотного проектування та оптимізації багатофункціональних метаматеріалів.

Будуть розглянуті нові метаматеріали зі специфічними функціональними можливостями для проектування інформативних та наукових інтелектуальних пристроїв.

Метою викладання дисципліни є забезпечити ґрунтовне засвоєння основних понять механіки метаматеріалів, вміння ставити та розв’язувати практично важливі задачі з інженерної практики. Під час вивчення курсу студенти навчаться спрощувати та вникати в механічну сторону реального об’єкту, ознайомляться з порівняно простими практичними методами розрахунку напружено-деформованого стану метаматеріалів.

Рекомендована література

  1. Lulu Wang and Muharrem Karaaslan. Advanced Metamaterials for Engineers, Institute of Physics Publishing. 2023.
  2. Barchiesi E., Spagnuolo M., Placidi L. Mechanical metamaterials: a state of the art // Mathematics and Mechanics of Solids. – 2018. – P. 212-234.
  3. Веб-сайт: https://cmt-qo.phys.ethz.ch/education/autumn-semester-2016–mechanical-metamaterials.html
  4. Teik-Cheng Lim, Mechanics of Metamaterials with Negative Parameters, 2020, Springer Singapore, XIV, 698p.
  5. Tie Jun Cui, Shuo Liu Information Metamaterials (Elements in Emerging Theories and Technologies in Metamaterials), Cambridge University Press, 2021, 128p.
  6. Didier Felbacq An Invitation to Metamaterials: Theory and Applications (Lecture Notes in Physics, 1037), Springer 2025, 213p.
  7. Jiao P., Mueller J., Raney J. R., Zheng X., Alavi A. H. Mechanical metamaterials and beyond // Nature Communication. – Vol. 14. – Article number 604. – 2023. – P. 1-14.
  8. Monticone F.,Alu A. Metamaterial, plasmonic and nanophotonic devices // Report on Progress Physics. – Vol. 80, 036401 . – 2017. – P. 1-37.
  9. Smith D.R., Padilla W.J., Vier D.C., Nemat-Nasser S.C., Schultz S. Composite medium with simultaneously negative permeability and permittivity // Physical review letters. – Vol. 84, № 18. – 2000. – P. 4184-4187.
  10. Tretyakov S.A. A personal view on the origins and developments of the metamaterial concept // Journal of Optics. – Vol. 19, 013002. – 2017. – P. 1-17.
  11. Glybovski S.B., Tretyakov S.A., Belov P.A., Kivshar Y.S., Simovski C. Metasurfaces: from microwaves to visible. – Phys. Rep. – Vol. 634. – 2016. P. 1-72.
  12. Zadpoor A.A. Mechanical metamaterials// Materials Horizons. – Vol. 3, Is. 5. – 2016. – P. 371-381.
  13. Christensen J., Kadic M., Kraft O., Wegener M., Vibrant times for mechanical metamaterials // MRS Communications. Vol. 5 (3). – 2015. – P. 453–462.

Силабус:

Завантажити силабус