History of metamaterials
મેટામેટ્રિયલ્સનો ઇતિહાસ માઇક્રોવેવ એન્જિનિયરિંગમાં કૃત્રિમ ડાઇલેક્ટ્રિક્સથી શરૂ થાય છે કારણ કે તે બીજા વિશ્વ યુદ્ધ પછી જ વિકસિત થયો હતો. તેમ છતાં, 19મી સદીના અંતમાં વિદ્યુતચુંબકીય તરંગોને હેરફેર કરવા માટે કૃત્રિમ સામગ્રીના મૂળભૂત સંશોધન છે. તેથી, મેટામેટ્રિયલ્સનો ઇતિહાસ અનિવાર્યપણે ચોક્કસ પ્રકારની ઉત્પાદિત સામગ્રી વિકસાવવાનો ઇતિહાસ છે, જે રેડિયો આવર્તન, માઇક્રોવેવ અને પછીની ઓપ્ટિકલ આવર્તન પર ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. જેમ જેમ પદાર્થોનું વિજ્ઞાન આગળ વધ્યું છે તેમ તેમ ફોટોનિક પદાર્થો વિકસાવવામાં આવ્યા છે જે પ્રકાશના ફોટોનનો ઉપયોગ માહિતીના મૂળભૂત વાહક તરીકે કરે છે. આ ફોટોનિક સ્ફટિકો તરફ દોરી ગયું છે, અને નવી સહસ્ત્રાબ્દીની શરૂઆતમાં, માઇક્રોવેવ-(10.5 ગીગાહર્ટ્ઝ પર) અને ઓપ્ટિકલ રેન્જમાં રીફ્રેક્શનના નકારાત્મક સૂચકાંક સાથે કાર્યશીલ મેટામેટ્રિયલ્સ માટેના સિદ્ધાંતનો પુરાવો. આ પછી લગભગ છ વર્ષ પછી માઇક્રોવેવ શ્રેણીમાં પણ મેટામેટેરિયલ ક્લોકિંગ (દૃશ્યથી ઑબ્જેક્ટને રક્ષણ) માટેના સિદ્ધાંતનો પ્રથમ પુરાવો મળ્યો હતો. જો કે, એક ઝભ્ભો જે સમગ્ર ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સ્પેક્ટ્રમમાં વસ્તુઓને છુપાવી શકે છે તે હજુ પણ દાયકાઓ દૂર છે. ભૌતિકશાસ્ત્ર અને ઇજનેરીની ઘણી સમસ્યાઓનું સમાધાન કરવાની જરૂર છે. તેમ છતાં, નકારાત્મક રીફ્રેક્ટિવ સામગ્રીઓ લઘુચિત્ર વાયરલેસ સિસ્ટમ એન્ટેના માટે મેટામેટેરિયલ એન્ટેના અને મેટામેટેરિયલ માઇક્રોવેવ લેન્સના વિકાસ તરફ દોરી ગઈ છે, જે તેમના પરંપરાગત સમકક્ષો કરતાં વધુ કાર્યક્ષમ છે. ઉપરાંત, મેટામેટેરિયલ એન્ટેના હવે વ્યાવસાયિક રીતે ઉપલબ્ધ છે. દરમિયાન, સુપરલેન્સ સાથે ધ્યાન કેન્દ્રિત કરતી ઉપ-તરંગલંબાઇ પણ હાલના મેટામેટેરિયલ સંશોધનનો એક ભાગ છે. પ્રારંભિક તરંગ અભ્યાસ શાસ્ત્રીય તરંગો માધ્યમ (સામગ્રી) દ્વારા દ્રવ્યનું પરિવહન કર્યા વિના ઊર્જાનું પરિવહન કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, તળાવમાં તરંગો પાણીના અણુઓને એક જગ્યાએથી બીજી જગ્યાએ લઈ જતા નથી; તેના બદલે તરંગની ઊર્જા પાણીમાંથી પસાર થાય છે, અને પાણીના અણુઓને સ્થાને છોડી દે છે. વધુમાં, ઇલેક્ટ્રોન અને પ્રોટોન જેવા ચાર્જ કણો જ્યારે આગળ વધે છે ત્યારે વિદ્યુતચુંબકીય ક્ષેત્રો બનાવે છે, અને આ ક્ષેત્રો વિદ્યુતચુંબકીય કિરણોત્સર્ગ અથવા પ્રકાશ તરીકે ઓળખાતી ઊર્જાના પ્રકારનું પરિવહન કરે છે. બદલાતું ચુંબકીય ક્ષેત્ર બદલાતા વિદ્યુત ક્ષેત્રને પ્રેરિત કરશે અને ઊલટું-બંને જોડાયેલા છે. આ બદલાતા ક્ષેત્રો વિદ્યુતચુંબકીય તરંગો બનાવે છે. વિદ્યુતચુંબકીય તરંગો યાંત્રિક તરંગોથી અલગ પડે છે કારણ કે તેમને ફેલાવવા માટે માધ્યમની જરૂર હોતી નથી. આનો અર્થ એ છે કે વિદ્યુતચુંબકીય તરંગો માત્ર હવા અને નક્કર પદાર્થો દ્વારા જ નહીં, પણ અવકાશના શૂન્યાવકાશ દ્વારા પણ મુસાફરી કરી શકે છે. "મેટામેટ્રિયલ્સનો ઇતિહાસ" રસના ગુણધર્મોના આધારે વિવિધ પ્રારંભિક બિંદુઓ ધરાવી શકે છે. સંબંધિત પ્રારંભિક તરંગ અભ્યાસો 1904 માં શરૂ થયા હતા અને વીસમી સદીના પ્રથમ ભાગના અડધાથી વધુ સમય સુધી પ્રગતિ કરી હતી. આ પ્રારંભિક સંશોધનમાં તબક્કાના વેગ અને જૂથ વેગનો સંબંધ અને તરંગ વેક્ટર અને પોઇન્ટિંગ વેક્ટરનો સંબંધ સામેલ હતો. 1904માં હોરેસ લેમ્બ (પુસ્તકઃ હાઇડ્રોડાયનેમિક્સ) અને આર્થર શુસ્ટર (પુસ્તકઃ ઇન્ટ્રો ટુ ઓપ્ટિક્સ) દ્વારા વિરોધી સમાંતર જૂથ વેગ સાથે નકારાત્મક તબક્કાના વેગની સંભાવનાની નોંધ લેવામાં આવી હતી. જો કે બંનેએ વિચાર્યું કે આ ઘટનાઓની વ્યવહારુ સિદ્ધિ શક્ય નથી. 1945માં લિયોનીદ મંડેલસ્ટેમ ("મંડેલસ્ટેમ" પણ) એ વિરોધી સમાંતર તબક્કા અને જૂથ પ્રગતિનો વધુ વિગતવાર અભ્યાસ કર્યો. તેઓ નકારાત્મક રીફ્રેક્શન દર્શાવતી સામગ્રીની વિદ્યુતચુંબકીય લાક્ષણિકતાઓ તેમજ પ્રથમ ડાબા હાથની સામગ્રીની વિભાવનાની તપાસ કરવા માટે પણ જાણીતા છે. આ અભ્યાસોમાં નકારાત્મક જૂથ વેગનો સમાવેશ થાય છે. તેમણે અહેવાલ આપ્યો કે આવી ઘટનાઓ સ્ફટિક જાળીમાં થાય છે. આને નોંધપાત્ર માનવામાં આવી શકે છે કારણ કે મેટામેટેરિયલ એ માનવસર્જિત સ્ફટિક જાળી (માળખું) છે. 1905માં એચ. સી. પોકલિંગ્ટને પણ નકારાત્મક જૂથ વેગ સંબંધિત ચોક્કસ અસરોનો અભ્યાસ કર્યો હતો. વી. ઇ. પાફોમોવ (1959), અને ઘણા વર્ષો પછી, સંશોધન ટીમ વી. એમ. અગ્રાનોવિચ અને વી. એલ. ગિન્ઝબર્ગ (1966) એ સ્ફટિકો અને ઉત્તેજનાઓના તેમના અભ્યાસમાં નકારાત્મક પારગમ્યતા, નકારાત્મક પારગમ્યતા અને નકારાત્મક જૂથ વેગના પરિણામોની જાણ કરી હતી. 1967માં વી. જી. મોસ્કો ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ફિઝિક્સ એન્ડ ટેક્નોલોજીના વેસેલાગોએ માધ્યમના સૈદ્ધાંતિક નમૂનાને ધ્યાનમાં લીધું જે હવે મેટામેટેરિયલ તરીકે ઓળખાય છે. જો કે, ઉપલબ્ધ સામગ્રીના અભાવ અને પૂરતી કમ્પ્યુટિંગ શક્તિના અભાવને કારણે પેપરના પ્રકાશનના 33 વર્ષ સુધી ભૌતિક પ્રયોગો થયા ન હતા. તે 1990 ના દાયકા સુધી ન હતું કે સામગ્રી અને કમ્પ્યુટિંગ શક્તિ કૃત્રિમ રીતે જરૂરી માળખાઓનું ઉત્પાદન કરવા માટે ઉપલબ્ધ થઈ. વેસેલાગોએ સંખ્યાબંધ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઘટનાઓની પણ આગાહી કરી હતી જે રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ સહિત ઉલટાવી દેવામાં આવશે. વધુમાં, તેમને તરંગ વાહક અને અન્ય વિદ્યુતચુંબકીય ક્ષેત્રોના વિરોધી સમાંતર વર્તનને કારણે હાલના મેટામેટેરિયલ માટે "ડાબા હાથની સામગ્રી" શબ્દનો ઉપયોગ કરવાનો શ્રેય આપવામાં આવે છે. વધુમાં, તેમણે નોંધ્યું હતું કે તેઓ જે સામગ્રીનો અભ્યાસ કરી રહ્યા હતા તે બેવડી નકારાત્મક સામગ્રી હતી, કારણ કે આજે અમુક મેટામેટ્રિયલ્સનું નામ આપવામાં આવ્યું છે, કારણ કે બે મહત્વપૂર્ણ પરિમાણો માટે એક સાથે નકારાત્મક મૂલ્યો ઉત્પન્ન કરવાની ક્ષમતા છે, દા. ત. પારગમ્યતા અને પારગમ્યતા. 1968માં તેમના પેપરનું અંગ્રેજીમાં ભાષાંતર અને પ્રકાશન કરવામાં આવ્યું હતું. બાદમાં તેમને નોબેલ પુરસ્કાર માટે નામાંકિત કરવામાં આવ્યા હતા. પાછળથી હજુ પણ, નેનોફેબ્રિકેશન અને સબવેવલેન્થ ઇમેજિંગ તકનીકોમાં વિકાસ હવે આ કાર્યને ઓપ્ટિકલ તરંગલંબાઇમાં લઈ જઈ રહ્યા છે. પ્રારંભિક વિદ્યુતચુંબકીય માધ્યમો 19મી સદીમાં મેક્સવેલના સમીકરણોએ વીજળી અને ચુંબકત્વને લગતા અગાઉના તમામ અવલોકનો, પ્રયોગો અને સ્થાપિત દરખાસ્તોને સુસંગત સિદ્ધાંતમાં એકીકૃત કર્યા, જે પ્રકાશશાસ્ત્ર માટે પણ મૂળભૂત છે. મેક્સવેલના કાર્યોએ દર્શાવ્યું હતું કે વીજળી, ચુંબકત્વ અને પ્રકાશ પણ એક જ ઘટનાના અભિવ્યક્તિઓ છે, એટલે કે વિદ્યુતચુંબકીય ક્ષેત્ર. તેવી જ રીતે, વિદ્યુતચુંબકીય તરંગોને હેરફેર કરવાની પદ્ધતિ તરીકે ચોક્કસ નિર્મિત સામગ્રીનો ઉપયોગ કરવાનો ખ્યાલ 19મી સદીનો છે. 19મી સદીના ઉત્તરાર્ધમાં નળાકાર પેરાબોલિક રિફ્લેક્ટર, ડાઇલેક્ટ્રિક લેન્સ, માઇક્રોવેવ એબ્સોર્બર, કેવિટી રેડિએટર, રેડિયેટિંગ આઇરિસ અને પિરામિડલ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હોર્ન સાથે માઇક્રોવેવ થિયરીનો નોંધપાત્ર વિકાસ થયો હતો. માઇક્રોવેવ્સ સાથે સંકળાયેલા વિજ્ઞાનમાં ગોળાકાર, ચોરસ અને લંબચોરસ તરંગ માર્ગદર્શિકાઓનો પણ સમાવેશ થાય છે, જેમાં સર રેલે 1896માં તરંગ માર્ગદર્શિકા કામગીરી પર પ્રકાશિત કાર્યને બાકાત રાખ્યું હતું. માઇક્રોવેવ ઓપ્ટિક્સ, જેમાં માઇક્રોવેવનું ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવામાં આવ્યું હતું, અર્ધ-ઓપ્ટિકલ ઘટકો રજૂ કર્યા હતા અને માઇક્રોવેવ ઓપ્ટિક્સની સારવાર 1897માં (રિઘી દ્વારા) પ્રકાશિત કરવામાં આવી હતી. જગદીશ ચંદ્ર બોઝ 1890ના દાયકા દરમિયાન મૂળ માઇક્રોવેવ સંશોધનમાં સામેલ વૈજ્ઞાનિક હતા. પ્રેસિડેન્સી કોલેજમાં ભૌતિકશાસ્ત્રના કાર્યકારી પ્રોફેસર તરીકે તેમણે પોતાની જાતને પ્રયોગશાળાના પ્રયોગો અને પ્રત્યાવર્તન, વિવર્તન અને ધ્રુવીકરણ, તેમજ ટ્રાન્સમીટર, રીસીવરો અને વિવિધ માઇક્રોવેવ ઘટકો સાથે સંકળાયેલા અભ્યાસોમાં સામેલ કરી હતી. તેમણે રીસીવરોને સંવેદનશીલ ગેલ્વેનોમીટર સાથે જોડ્યા અને રીસીવર તરીકે ઉપયોગમાં લેવા માટે સ્ફટિકો વિકસાવ્યા. સ્ફટિકો શોર્ટવેવ રેડિયો રેન્જમાં કાર્યરત હતા. સફેદ અને અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશ બંનેને શોધવા માટે સ્ફટિકો પણ વિકસાવવામાં આવ્યા હતા. આ સ્ફટિકોને વિદ્યુતચુંબકીય કિરણોત્સર્ગને શોધવાની તેમની ક્ષમતા માટે 1904 માં પેટન્ટ કરવામાં આવ્યા હતા. વધુમાં, એવું લાગે છે કે તેમના કાર્યમાં 60 વર્ષ સુધીમાં પી-પ્રકાર અને એન-પ્રકારનાં સેમિકન્ડક્ટર્સના અસ્તિત્વની પણ ધારણા કરવામાં આવી હતી. 1895માં સામાન્ય લોકો માટે, બોઝ દૂરથી ઘંટડી વગાડવા અને વિદ્યુતચુંબકીય તરંગોના ઉપયોગથી દારૂગોળાનો વિસ્ફોટ કરવામાં સક્ષમ હતા. 1896માં એવું નોંધવામાં આવ્યું હતું કે બોઝે લગભગ એક માઈલ સુધી વિદ્યુતચુંબકીય સંકેતો પ્રસારિત કર્યા હતા. 1897માં, બોઝે લંડનની રોયલ ઇન્સ્ટિટ્યુશન ખાતે તેમના માઇક્રોવેવ સંશોધન (પ્રયોગો) પર અહેવાલ આપ્યો હતો. ત્યાં તેમણે 2.5 સેન્ટીમીટરથી 5 મિલીમીટર સુધીની તરંગલંબાઇ પર પોતાના ઉપકરણનું પ્રદર્શન કર્યું હતું. પ્રારંભિક કિરાલ માધ્યમો 1898માં, જગદીશ ચંદ્ર બોઝે ટ્વિસ્ટેડ સ્ટ્રક્ચર્સ પર પ્રથમ માઇક્રોવેવ પ્રયોગ હાથ ધર્યો હતો. આ વળાંકવાળી રચનાઓ ભૂમિતિઓ સાથે મેળ ખાય છે જે આજની પરિભાષામાં કૃત્રિમ કિરાલ માધ્યમ તરીકે ઓળખાય છે. આ સમય સુધીમાં, તેમણે સ્ફટિકોમાં ડબલ રીફ્રેક્શન (બાયરેફ્રિન્જન્સ) પર પણ સંશોધન કર્યું હતું. અન્ય સંશોધનમાં વિદ્યુત ક્ષેત્ર "તરંગો" ના ધ્રુવીકરણનો સમાવેશ થાય છે જે સ્ફટિકો ઉત્પન્ન કરે છે. તેમણે ડાઇલેક્ટ્રિક્સના વર્ગ સહિત અન્ય સામગ્રીમાં આ પ્રકારના ધ્રુવીકરણની શોધ કરી હતી. વધુમાં, આપેલ સામગ્રીમાં ઓપ્ટિકલ પ્રવૃત્તિ તરીકે કિરાલિટી એ એક એવી ઘટના છે જેનો 19મી સદીથી અભ્યાસ કરવામાં આવે છે. 1811 સુધીમાં, ક્વાર્ટઝ સ્ફટિકોના અભ્યાસમાં જાણવા મળ્યું હતું કે આવા સ્ફટિકીય ઘન પદાર્થો ધ્રુવીકૃત પ્રકાશના ધ્રુવીકરણને ફેરવે છે જે ઓપ્ટિકલ પ્રવૃત્તિ દર્શાવે છે. 1815 સુધીમાં, સ્ફટિકો સિવાયની અન્ય સામગ્રી, જેમ કે ટર્પેન્ટાઇનનું તેલ કિરાલિટી દર્શાવવા માટે જાણીતું હતું. જોકે, તેનું મૂળ કારણ જાણી શકાયું ન હતું. લુઇસ પાશ્ચરે સ્ટીરિયોકેમિસ્ટ્રી તરીકે ઓળખાતી નવી શાખાની ઉત્પત્તિ કરતી સમસ્યા (અણુઓની કાયરલિટી) હલ કરી. મેક્રોસ્કોપિક સ્કેલ પર, લિન્ડમેને 1920 અને 1922માં વાયર સર્પાકાર (વાયર હેલિસીસ) ની સમસ્યા માટે માઇક્રોવેવ્સ લાગુ કર્યા હતા. કાર્લ એફ. લિન્ડમેને 1914 થી અને 1920 સુધી, અવ્યવસ્થિત રીતે લક્ષી નાના સર્પાકારોના સંગ્રહ દ્વારા રચાયેલા કૃત્રિમ કિરાલ માધ્યમોનો અભ્યાસ કર્યો હતો. તેમના વિશે હાલના મેટામેટેરિયલ વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા લખવામાં આવ્યું હતુંઃ ઇસ્મો વી. લિન્ડેલ, એરી એચ. સિહવોલા અને જુહાની કુર્કિજાર્વી. 20મી સદીના કૃત્રિમ ડાઇલેક્ટ્રિક્સ મેટામેટ્રિયલ્સ સાથે સંબંધિત મોટાભાગના ઐતિહાસિક સંશોધનને બીજા વિશ્વયુદ્ધ પછી માઇક્રોવેવ એન્જિનિયરિંગમાં એન્ટેના બીમના આકારના દૃષ્ટિકોણથી ભારિત કરવામાં આવે છે. વધુમાં, 1940 ના દાયકાના અંતમાં, 1950 ના દાયકામાં અને 1960 ના દાયકામાં કૃત્રિમ ડાઇલેક્ટ્રિક્સને લગતા સંશોધનના મુખ્ય ભાગ સાથે મેટામેટ્રિયલ્સ ઐતિહાસિક રીતે જોડાયેલા હોવાનું જણાય છે. અગાઉના દાયકાઓમાં કૃત્રિમ ડાઇલેક્ટ્રિક્સ માટે સૌથી સામાન્ય ઉપયોગ એન્ટેના બીમ આકાર આપવા માટે માઇક્રોવેવ શાસનમાં થયો છે. કૃત્રિમ ડાઇલેક્ટ્રિક્સને ઓછી કિંમત અને હળવા વજનના "સાધન" તરીકે પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યા હતા. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સ્પેક્ટ્રમના સંબંધિત ભાગો માટે મેટામેટ્રિયલ્સ સિવાયના કૃત્રિમ ડાઇલેક્ટ્રિક્સ પર સંશોધન હજુ પણ ચાલુ છે. માઇક્રોવેવમાં કૃત્રિમ ડાઇલેક્ટ્રિક્સ પર માઇક્રોવેવ એન્જિનિયરિંગમાં પાયોનિયરિંગ કાર્યોનું નિર્માણ વિન્સ્ટન ઇ. કોક, સીમોર કોહ્ન, જ્હોન બ્રાઉન અને વોલ્ટર રોટમેન દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું. કોક, રોટમેન અને સેરગેઈ શેલકુનોફ દ્વારા સામયિક કૃત્રિમ માળખાઓની દરખાસ્ત કરવામાં આવી હતી. એક વ્યાપક સંદર્ભ યાદી પણ છે જે 1991ના પુસ્તક, રોબર્ટ ઇ. કોલિનના ફિલ્ડ થિયરી ઓફ ગાઈડેડ વેવ્સમાં કૃત્રિમ ડાઇલેક્ટ્રિક્સના ગુણધર્મો પર કેન્દ્રિત છે. શેલ્કુનોફે એન્ટેના સિદ્ધાંત અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગ પ્રસારમાં યોગદાન માટે નોટિસ પ્રાપ્ત કરી. 1952માં (જે તે સમયે બેલ લેબ્સમાં વિન્સ્ટન કોકના વરિષ્ઠ સહયોગી હતા) સર્ગેઇ શેલકુનોફ દ્વારા પણ કેપેસિટીવલી લોડ લૂપ્સથી બનેલા ચુંબકીય કણો સૂચવવામાં આવ્યા હતા. જો કે, શેલકુનોફે આ કણોને ઉચ્ચ પારગમ્યતા (અને નકારાત્મક નહીં) મૂલ્યોના સંશ્લેષણના સાધન તરીકે સૂચવ્યા હતા પરંતુ તેમણે સ્વીકાર્યું હતું કે આવી ઉચ્ચ પારગમ્યતા કૃત્રિમ ડાઇલેક્ટ્રિક્સ તદ્દન વિખેરાઈ જશે. W. E. કોકે એન્ટેના માટે ધાતુ અને વાયર લેન્સની દરખાસ્ત કરી હતી. તેમાંના કેટલાક મેટાલિક ડિલે લેન્સ, પેરેલલ-વાયર લેન્સ અને વાયર મેશ લેન્સ છે. વધુમાં, તેમણે અર્ધસ્થાયી વિદ્યુતચુંબકીય કિરણોત્સર્ગ માટે કસ્ટમાઇઝ્ડ ધાતુના કણોના પ્રતિભાવ અંગે વિશ્લેષણાત્મક અભ્યાસો હાથ ધર્યા હતા. મેટામેટ્રિયલ્સના વર્તનને વ્યક્ત કરતા સંશોધકોના વર્તમાન મોટા જૂથની જેમ, કોકે કૃત્રિમ સામગ્રીમાં વર્તણૂકો અને માળખાની નોંધ લીધી જે મેટામેટ્રિયલ્સ જેવી જ છે. તેમણે કણોનો ઉપયોગ કર્યો, જે વિવિધ ભૌમિતિક આકારના હશે; ગોળાઓ, ડિસ્ક, લંબગોળ અને પ્રોલેટ અથવા ઓબ્લેટ સ્ફેરોઇડ્સ, અને એરે રૂપરેખાંકનના ભાગ રૂપે અલગ અથવા પુનરાવર્તિત પેટર્નમાં સેટ કરવામાં આવશે. વધુમાં, તે નક્કી કરવામાં સક્ષમ હતા કે આવા કણો ડાઇલેક્ટ્રિક માધ્યમ તરીકે વર્તે છે. તેમણે એ પણ નોંધ્યું કે આ કણોની પારગમ્યતા "ε" અને પારગમ્યતા "μ" ને હેતુપૂર્વક ટ્યુન કરી શકાય છે, પરંતુ સ્વતંત્ર રીતે નહીં. મેટામેટેરિયલ્સ સાથે, જો કે, ε અને μ બંને માટે સ્થાનિક મૂલ્યો બનાવટ પ્રક્રિયાના ભાગ રૂપે અથવા સૈદ્ધાંતિક અભ્યાસોમાં વિશ્લેષણાત્મક રીતે ડિઝાઇન કરવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયાને કારણે, વ્યક્તિગત મેટામેટેરિયલ સમાવેશને સ્વતંત્ર રીતે ટ્યુન કરી શકાય છે. કૃત્રિમ ડાઇલેક્ટ્રિક્સ સાથે કોક એ જોવા સક્ષમ હતા કે પારગમ્યતા અને અભેદ્યતા માટેનું કોઈપણ મૂલ્ય, મનસ્વી રીતે મોટું કે નાનું, પ્રાપ્ત કરી શકાય છે, અને તેમાં આ પરિમાણો માટે નકારાત્મક મૂલ્યોની શક્યતા શામેલ છે. માધ્યમના ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મો તેમના પોતાના આંતરિક વર્તનને બદલે માત્ર કણોના ભૌમિતિક આકાર અને અંતર પર આધારિત હતા. તેમના કાર્યમાં સ્પ્લિટ-રિંગ રેઝોનેટરની પણ ધારણા કરવામાં આવી હતી, જે એક બનાવટી સામયિક માળખું છે જે મેટામેટ્રિયલ્સ માટે સામાન્ય વર્કહોર્સ છે. જોકે, કોકે ε અને μ ના નકારાત્મક મૂલ્યોની એક સાથે ઘટનાની તપાસ કરી ન હતી, જે આધુનિક મેટામેટ્રિયલ્સને વ્યાખ્યાયિત કરતી પ્રથમ સિદ્ધિઓમાંની એક બની ગઈ છે. આનું કારણ એ હતું કે કૃત્રિમ સામગ્રીમાં સંશોધન અન્ય લક્ષ્યો તરફ લક્ષી હતું, જેમ કે આરએફ અથવા માઇક્રોવેવ ફ્રીક્વન્સીઝ પર પ્લાઝ્મા મીડિયા બનાવવું જે તે સમયે નાસાની વ્યાપક જરૂરિયાતો અને અવકાશ કાર્યક્રમ સાથે સંબંધિત હતું. વોલ્ટર રોટમેન અને આર. એફ. ટર્નર લેન્સ સાથે અદ્યતન માઇક્રોવેવ બીમ શેપિંગ સિસ્ટમ્સ ધરાવે છે જેમાં ત્રણ સંપૂર્ણ ફોકલ પોઇન્ટ હોય છે; બે સમપ્રમાણતાથી બંધ-અક્ષમાં સ્થિત છે અને એક અક્ષ પર. તેઓએ સુધારેલા સ્ટ્રેટ-ફ્રન્ટ-ફેસ લેન્સ માટે ડિઝાઇન સમીકરણો, તેની તબક્કા નિયંત્રણ ક્ષમતાઓનું મૂલ્યાંકન, સ્કેનીંગ ક્ષમતાઓ અને આ પ્રકારની ડિઝાઇનને લાગુ પડતી પ્રદર્શિત બનાવટ તકનીકો પ્રકાશિત કરી. રોટમેને અન્ય સામયિક માળખાઓની શોધ કરી જેમાં ઘણા પ્રકારનાં સપાટી તરંગ એન્ટેનાનો સમાવેશ થાય છેઃ ટ્રફ વેવગાઇડ, ચેનલ વેવગાઇડ અને સેન્ડવિચ વાયર એન્ટેના. ફોટોનિક રચનાઓ "થોડાક સો ગીગાહર્ટ્ઝ અને તેનાથી નીચલા આવર્તન પર, ઇલેક્ટ્રોન એ મુખ્ય કણો છે જે ઉપકરણોના વર્કહોર્સ તરીકે કામ કરે છે. બીજી બાજુ, ઓપ્ટિકલથી અલ્ટ્રાવાયોલેટ તરંગલંબાઇ દ્વારા ઇન્ફ્રારેડ પર, ફોટોન પસંદગીનો મૂળભૂત કણ છે. 'ફોટોનિક્સ' શબ્દ 1960 ના દાયકાના અંતમાં એક સંશોધન ક્ષેત્રનું વર્ણન કરવા માટે દેખાયો હતો, જેનો ધ્યેય પરંપરાગત રીતે ઇલેક્ટ્રોનિક્સના લાક્ષણિક ક્ષેત્રમાં આવતા કાર્યો કરવા માટે પ્રકાશનો ઉપયોગ કરવાનો હતો, જેમ કે ટેલિકોમ્યુનિકેશન્સ, માહિતી પ્રક્રિયા, અન્ય પ્રક્રિયાઓ વચ્ચે. ફોટોનિક્સ શબ્દ વધુ સ્પષ્ટ રીતે સૂચવે છેઃ પ્રકાશના કણ ગુણધર્મો, ફોટોનનો ઉપયોગ કરીને સિગ્નલ પ્રોસેસિંગ ઉપકરણ તકનીકો બનાવવાની ક્ષમતા, ઓપ્ટિક્સનો વ્યવહારુ ઉપયોગ અને ઇલેક્ટ્રોનિક્સ સાથે સામ્યતા. તેથી, ફોટોનિક સામગ્રીનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે તેમ, ઇલેક્ટ્રોનને બદલે ફોટોન માહિતીના મૂળભૂત વાહક બની જાય છે. વધુમાં, ફોટોન માહિતીનું વધુ કાર્યક્ષમ વાહક હોવાનું જણાય છે, અને ફોટોનિક સંકેતો પર પ્રક્રિયા કરી શકે તેવી સામગ્રી ઉપયોગમાં છે અને વધુ વિકાસમાં છે. વધુમાં, ફોટોનિક સામગ્રીનો વિકાસ ઘટકોના વધુ લઘુચિત્રકરણ તરફ દોરી જશે. 1987માં એલી યાબ્લોનોવિચે સ્વયંસ્ફુરિત ઉત્સર્જનને નિયંત્રિત કરવા અને સમયાંતરે વિદ્યુતચુંબકીય કિરણોત્સર્ગની ચોક્કસ તરંગલંબાઇને પ્રતિબંધિત કરતા અવકાશી અવાહકમાં ભૌતિક ક્ષેત્રોનું નિર્માણ કરવાની દરખાસ્ત કરી હતી. આ ક્ષમતાઓને ત્રિ-પરિમાણીય સામયિક ડાઇલેક્ટ્રિક માળખા (કૃત્રિમ ડાઇલેક્ટ્રિક) માં બનાવવામાં આવશે. તેમણે નોંધ્યું હતું કે સેમિકન્ડક્ટર પ્રક્રિયાઓ માટે સ્વયંસ્ફુરિત ઉત્સર્જનને નિયંત્રિત કરવું ઇચ્છનીય છે. અસાધારણ ઘટના મેટામેટેરિયલની શોધ ઐતિહાસિક અને પરંપરાગત રીતે, સામગ્રીના કાર્ય અથવા વર્તનને તેમના રસાયણશાસ્ત્ર દ્વારા બદલી શકાય છે. આ લાંબા સમયથી જાણીતું છે. ઉદાહરણ તરીકે, લીડ ઉમેરવાથી કાચની રંગ અથવા કઠિનતામાં ફેરફાર થાય છે. જો કે, 20મી સદીના અંતમાં લંડનની ઇમ્પિરિયલ કોલેજના ભૌતિકશાસ્ત્રી જ્હોન પેન્ડ્રી દ્વારા આ વર્ણનનું વિસ્તરણ કરવામાં આવ્યું હતું. 1990ના દાયકામાં તેઓ બ્રિટિશ કંપની માર્કોની મટિરીયલ્સ ટેક્નોલોજી માટે કન્ડેન્સ્ડ મેટર ફિઝિક્સ નિષ્ણાત તરીકે કન્સલ્ટિંગ કરી રહ્યા હતા. કંપનીએ નૌકાદળના જહાજો માટે કિરણોત્સર્ગ-શોષક કાર્બનથી બનેલી સ્ટીલ્થ ટેકનોલોજીનું ઉત્પાદન કર્યું હતું. જો કે, કંપની સામગ્રીના ભૌતિકશાસ્ત્રને સમજી શકી ન હતી. કંપનીએ પેન્ડ્રીને પૂછ્યું કે શું તે સામગ્રી કેવી રીતે કામ કરે છે તે સમજી શકે છે. પેન્ડ્રીએ શોધ્યું કે કિરણોત્સર્ગ શોષણ ગુણધર્મ સામગ્રીના પરમાણુ અથવા રાસાયણિક માળખામાંથી આવતો નથી, એટલે કે. કાર્બન પ્રતિ સે. આ ગુણધર્મ કાર્બન રેસાના લાંબા અને પાતળા, ભૌતિક આકારમાંથી આવ્યો છે. તેમને સમજાયું કે પરંપરાગત રીતે સામગ્રીને તેના રસાયણશાસ્ત્ર દ્વારા બદલવાને બદલે, કાચ સાથે સીસું કરે છે તેમ, સામગ્રીની આંતરિક રચનાને ખૂબ જ સૂક્ષ્મ સ્કેલ પર બદલીને સામગ્રીની વર્તણૂકમાં ફેરફાર કરી શકાય છે. ખૂબ જ સૂક્ષ્મ સ્કેલ વિદ્યુતચુંબકીય કિરણોત્સર્ગની તરંગલંબાઇ કરતાં ઓછી હતી જે લાગુ કરવામાં આવે છે. આ સિદ્ધાંત ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સ્પેક્ટ્રમમાં લાગુ પડે છે જે આજની તકનીકીઓ દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાય છે. રસના કિરણોત્સર્ગ રેડિયો તરંગો અને માઇક્રોવેવ્સમાંથી ઇન્ફ્રારેડ દ્વારા દૃશ્યમાન તરંગલંબાઇ સુધી હોય છે. વૈજ્ઞાનિકો આ સામગ્રીને પરંપરાગત સામગ્રીની "બહાર" તરીકે જુએ છે. તેથી, ગ્રીક શબ્દ "મેટા" જોડવામાં આવ્યો હતો, અને તેને મેટામેટ્રિયલ્સ કહેવામાં આવે છે. કાર્બન ફાઇબર માળખાને સફળતાપૂર્વક સમજ્યા પછી, પેન્ડ્રીએ આગળ પ્રસ્તાવ મૂક્યો કે તે બિન-ચુંબકીય સામગ્રીના ચુંબકીય ગુણધર્મોને બદલવાનો પ્રયાસ કરે છે, તેની ભૌતિક રચનામાં પણ ફેરફાર કરે છે. સામગ્રી આંતરિક રીતે ચુંબકીય નહીં હોય, ન તો સ્વાભાવિક રીતે ચુંબકીય બનવા માટે સંવેદનશીલ હોય છે. કોપર વાયર એ બિન-ચુંબકીય સામગ્રી છે. તેમણે બિન-ચુંબકીય સંયુક્ત સામગ્રી બનાવવાની કલ્પના કરી હતી, જે અણુઓની પરિભ્રમણ કરતા ઇલેક્ટ્રોનની હિલચાલની નકલ કરી શકે છે. જો કે, માળખાઓ એવા સ્કેલ પર ઘડવામાં આવે છે જે અણુ કરતા મોટા હોય છે, તેમ છતાં વિકિરિત તરંગલંબાઇ કરતા નાના હોય છે. તેમણે કલ્પના કરી અને ધારણા કરી કે ફાઇબરગ્લાસ સબસ્ટ્રેટમાં સેટ કરેલા તાંબાના વાયરની લઘુચિત્ર લૂપ્સ ઇલેક્ટ્રોનની ક્રિયાની નકલ કરી શકે છે પરંતુ મોટા પાયે. વધુમાં, આ સંયુક્ત સામગ્રી લોખંડના સ્લેબની જેમ કામ કરી શકે છે. વધુમાં, તેમણે અનુમાન લગાવ્યું હતું કે વાયરની લૂપ્સમાંથી પસાર થતો પ્રવાહ ચુંબકીય પ્રતિભાવમાં પરિણમે છે. આ મેટામેટેરિયલ વિચાર વિવિધતામાં પરિણમ્યો. લૂપ્સને કાપવાથી ચુંબકીય રેઝોનેટરમાં પરિણમે છે, જે સ્વીચની જેમ કાર્ય કરે છે. સ્વીચ, બદલામાં, પેન્ડ્રીને માત્ર પસંદગી દ્વારા સામગ્રીના ચુંબકીય ગુણધર્મોને નક્કી કરવા અથવા બદલવાની મંજૂરી આપશે. તે સમયે, પેન્ડ્રીને તેણે એન્જિનિયર્ડ કરેલી બે સામગ્રીના મહત્વનો ખ્યાલ નહોતો. માર્કોનીની રડાર-શોષી લેતી સામગ્રીના વિદ્યુત ગુણધર્મોને તેમની નવી માનવસર્જિત ચુંબકીય સામગ્રી સાથે જોડીને તેમણે અજાણતાં તેમના હાથમાં વિદ્યુતચુંબકીય કિરણોત્સર્ગને હેરફેર કરવાની નવી રીત મૂકી હતી. 1999 માં, પેન્ડ્રીએ એક નોંધપાત્ર ભૌતિકશાસ્ત્ર જર્નલમાં કૃત્રિમ રીતે ઉત્પાદિત ચુંબકીય સામગ્રીની તેમની નવી વિભાવના પ્રકાશિત કરી. આ સમગ્ર વિશ્વના વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા વાંચવામાં આવ્યું હતું, અને તે "તેમની કલ્પનાને ઉત્તેજિત કરે છે". નકારાત્મક રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ 1967 માં, વિક્ટર વેસેલાગોએ સૈદ્ધાંતિક સામગ્રી પર વારંવાર ટાંકવામાં આવેલ, નિર્ણાયક કાર્યનું નિર્માણ કર્યું હતું જે અસાધારણ અસરો પેદા કરી શકે છે જે પ્રકૃતિમાં ઉત્પન્ન કરવી મુશ્કેલ અથવા અશક્ય છે. તે સમયે તેમણે પ્રસ્તાવ મૂક્યો હતો કે સ્નેલના નિયમ, અસાધારણ લેન્સ અને અન્ય અપવાદરૂપ ઘટનાઓનું ભૌતિકશાસ્ત્રના નિયમોમાં ઉલટું થઈ શકે છે. આ સિદ્ધાંત થોડા દાયકાઓ સુધી નિષ્ક્રિય રહ્યો હતો. પ્રકૃતિમાં અથવા અન્યથા એવી કોઈ સામગ્રી ઉપલબ્ધ નહોતી કે જે વેસેલાગોના વિશ્લેષણને ભૌતિક રીતે સમજી શકે. તેત્રીસ વર્ષ પછી આ સામગ્રીના ગુણધર્મો, એક મેટામેટેરિયલ, ભૌતિકશાસ્ત્ર અને ઇજનેરીની પેટા શાખા બની ગયા. જો કે, કેટલાક અવલોકનો, પ્રદર્શનો અને અમલીકરણ હતા જે આ કાર્યની નજીકથી આગળ હતા. ધાતુઓની પારગમ્યતા, જે મૂલ્યોને હકારાત્મકથી નકારાત્મક ક્ષેત્ર સુધી લંબાવી શકાય છે, તેનો વ્યાપક અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, પ્રથમ મેટામેટેરિયલ ઉત્પન્ન થયું ત્યાં સુધીમાં નકારાત્મક પારગમ્યતા એક જાણીતી ઘટના હતી. કોકના સમકાલિન આ પ્રકારના સંશોધનમાં સામેલ હતા. આયનોસ્ફિયર અને નાસાના અવકાશ વાહનોના પુનઃપ્રવેશ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓના સંશોધન માટે યુ. એસ. સરકાર દ્વારા કેન્દ્રિત પ્રયાસોનું નેતૃત્વ કરવામાં આવ્યું હતું. 1990 ના દાયકામાં, પેન્ડ્રી એટ અલ. ક્રમિક રીતે પુનરાવર્તિત થતી પાતળી વાયર રચનાઓ વિકસાવવામાં આવી છે, જે સ્ફટિક રચનાઓ જેવી જ છે. આ સામગ્રીની પારગમ્યતાની શ્રેણીને વિસ્તૃત કરે છે. જો કે, પેન્ડ્રી એટ અલ દ્વારા વધુ ક્રાંતિકારી માળખું વિકસાવવામાં આવ્યું હતું. તે એક એવી રચના હતી જે વિકિરિત પ્રકાશની ચુંબકીય ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ (અભેદ્યતા) ને નિયંત્રિત કરી શકતી હતી, જોકે માત્ર માઇક્રોવેવ આવર્તન પર. આ ક્રમિક રીતે પુનરાવર્તિત, વિભાજિત રીંગ માળખું, વિસ્તૃત સામગ્રી ચુંબકીય પરિમાણોને નકારાત્મકમાં. આ જાળી અથવા સામયિક, "ચુંબકીય" માળખું બિન-ચુંબકીય ઘટકોમાંથી બનાવવામાં આવ્યું હતું. તેથી, વિદ્યુતચુંબકીય ક્ષેત્રમાં, પ્રથમ મેટામેટ્રિયલ્સનું ઉત્પાદન કરવા માટે એક સાથે થતી પારગમ્યતા અને અભેદ્યતા માટેનું નકારાત્મક મૂલ્ય જરૂરી હતું. આ વેસેલાગોની મૂળ 1967 ની દરખાસ્ત સંબંધિત સિદ્ધાંતના પુરાવા માટેના પ્રારંભિક પગલાં હતા. 2000 માં, યુ. સી. એસ. ડી. સંશોધકોની એક ટીમે મેટામેટ્રિયલ્સનું ઉત્પાદન અને પ્રદર્શન કર્યું હતું, જેણે અસામાન્ય ભૌતિક ગુણધર્મો પ્રદર્શિત કર્યા હતા જે પ્રકૃતિમાં પહેલાં ક્યારેય ઉત્પન્ન થયા ન હતા. આ પદાર્થો ભૌતિકશાસ્ત્રના નિયમોનું પાલન કરે છે, પરંતુ સામાન્ય પદાર્થોથી અલગ રીતે વર્તે છે. સારમાં આ નકારાત્મક અનુક્રમણિકા મેટામેટ્રિયલ્સ સામાન્ય ઓપ્ટિકલ સામગ્રીના વર્તનને સંચાલિત કરતા ઘણા ભૌતિક ગુણધર્મોને ઉલટાવવાની ક્ષમતા માટે નોંધવામાં આવ્યા હતા. તે અસામાન્ય ગુણધર્મોમાંથી એક એ છે કે, પ્રથમ વખત, સ્નેલના રીફ્રેક્શનના નિયમને ઉલટાવવાની ક્ષમતા. યુસીએસડી ટીમ દ્વારા આ મે 2000 પ્રદર્શન સુધી, સામગ્રી ઉપલબ્ધ નહોતી. 1990ના દાયકા દરમિયાન બનાવટ અને ગણતરી ક્ષમતાઓમાં થયેલી પ્રગતિએ આ પ્રથમ મેટામેટ્રિયલ્સનું નિર્માણ કરવાની મંજૂરી આપી હતી. આમ, 30 વર્ષ અગાઉ વિક્ટર વેસેલાગો દ્વારા વર્ણવવામાં આવેલી અસરો માટે "નવી" મેટામેટેરિયલનું પરીક્ષણ શરૂ થયું હતું, પરંતુ શરૂઆતમાં માત્ર માઇક્રોવેવ ફ્રિક્વન્સી ડોમેનમાં. સંબંધિત પ્રકાશિત પેપરમાં જૂથ વેગના ઉલટાની સ્પષ્ટપણે જાહેરાત કરવામાં આવી હતી. સુપર લેન્સ સુપર લેન્સ અથવા સુપરલેન્સ એ જ્હોન પેન્ડ્રીના કાર્ય પર આધારિત એક વ્યવહારુ માળખું છે જે એક સંપૂર્ણ લેન્સનું વર્ણન કરે છે જે તમામ ચાર ફોરિયર ઘટકોને કેન્દ્રિત કરીને વિવર્તન મર્યાદાની બહાર જઈ શકે છે. પેન્ડ્રીના પેપરમાં એક સૈદ્ધાંતિક નવલકથા લેન્સનું વર્ણન કરવામાં આવ્યું છે જે નકારાત્મક રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ વર્તણૂકનો ઉપયોગ કરીને વિવર્તન મર્યાદાથી નીચેની છબીઓ મેળવી શકે છે. સુપર લેન્સ એ આ સિદ્ધાંતની વ્યવહારુ અનુભૂતિ છે. તે એક કાર્યરત લેન્સ છે જે પરંપરાગત સામગ્રીની બિનકાર્યક્ષમતાને કારણે મર્યાદાઓ હોવા છતાં વિવર્તન મર્યાદાથી નીચેની છબીઓ મેળવી શકે છે. આનો અર્થ એ છે કે નુકસાન હોવા છતાં, આ કાર્ય સફળ પ્રદર્શન હતું તે બતાવવા માટે પૂરતી છબી પરત કરવામાં આવે છે. ઉલ્ફ લિયોનહાર્ટનો જન્મ પૂર્વ જર્મનીમાં થયો હતો, અને હાલમાં તે સ્કોટલેન્ડમાં સેન્ટ એન્ડ્રુઝ યુનિવર્સિટીમાં સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રની ખુરશી ધરાવે છે, અને તેને અદ્રશ્ય ઝભ્ભો બનાવવાના વિજ્ઞાનમાં અગ્રણી માનવામાં આવે છે. 1999ની આસપાસ, લિયોનહાર્ટે કેટલાક અન્ય સાથીદારો સાથે ક્લોકિંગ ઉપકરણ કેવી રીતે બનાવવું તેના પર કામ કરવાનું શરૂ કર્યું. લિયોનહાર્ટે જણાવ્યું હતું કે તે સમયે અદ્રશ્યતાને ફેશનેબલ માનવામાં આવતી ન હતી. ત્યારબાદ તેમણે "ઓપ્ટિકલ કોન્ફોર્મલ મેપિંગ" શીર્ષક ધરાવતો સૈદ્ધાંતિક અભ્યાસ લખ્યો. પ્રથમ વાક્ય ઉદ્દેશ્યનો સારાંશ આપે છેઃ "એક અદ્રશ્યતા ઉપકરણએ કોઈ પદાર્થની આસપાસ પ્રકાશને માર્ગદર્શન આપવું જોઈએ જાણે કે ત્યાં કંઈ જ ન હોય". 2005માં તેમણે ત્રણ નોંધપાત્ર વૈજ્ઞાનિક સામયિકો, નેચર, નેચર ફિઝિક્સ અને સાયન્સને પેપર મોકલ્યું હતું. દરેક સામયિકે બદલામાં પેપરને નકારી કાઢ્યું હતું. 2006માં, ફિઝિકલ રિવ્યૂ લેટર્સે પણ પેપરને પ્રકાશન માટે નકારી કાઢ્યું હતું. જો કે, પી. આર. એલ. મૂલ્યાંકન અનુસાર, એક અનામી સમીક્ષકે નોંધ્યું હતું કે (તે અથવા તેણી) અગાઉના મહિનાઓમાં જ્હોન પેન્ડ્રીના જૂથ સાથે બે બેઠકોમાં ગયા હતા, જેઓ ક્લોકિંગ ઉપકરણ પર પણ કામ કરી રહ્યા હતા. બેઠકોમાંથી, સમીક્ષકને પેટન્ટ વિશે પણ જાણ થઈ કે જે પેન્ડ્રી અને તેના સાથીઓએ ફાઇલ કરવાની હતી. લિયોનહાર્ટ તે સમયે પેન્ડ્રી જૂથના કામથી અજાણ હતા. પેન્ડ્રીની બેઠકોને કારણે, લિયોનહાર્ટના કાર્યને સમીક્ષકે ખરેખર નવું ભૌતિકશાસ્ત્ર માન્યું ન હતું અને તેથી, તે ફિઝિકલ રિવ્યૂ લેટર્સમાં પ્રકાશનને લાયક નહોતું. પાછળથી 2006 માં, સાયન્સ (જર્નલ) એ તેના નિર્ણયને ઉલટાવી દીધો અને તેનું પેપર પ્રકાશિત કરવા માટે લિયોનહાર્ટ્ટનો સંપર્ક કર્યો કારણ કે તેને હમણાં જ પેન્ડ્રીની ટીમ તરફથી "કંટ્રોલિંગ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફીલ્ડ્સ" શીર્ષક ધરાવતો સૈદ્ધાંતિક અભ્યાસ મળ્યો હતો. વિજ્ઞાને બંને પેપરને આશ્ચર્યજનક રીતે સમાન ગણાવ્યા અને 25 મે, 2006ના રોજ સાયન્સ એક્સપ્રેસના એક જ અંકમાં તે બંને પ્રકાશિત કર્યા. પ્રકાશિત થયેલા કાગળોએ વિશ્વભરના સ્થળોએ ક્લોકિંગ ઉપકરણો બનાવવા માટે એક ડઝન જૂથો દ્વારા કરવામાં આવેલા સંશોધન પ્રયાસોને સ્પર્શ કર્યો હતો, જે બંને કાગળોની ગણિતની ચકાસણી કરશે. નોંધપાત્ર અદ્રશ્યતા ઝભ્ભો સિદ્ધાંતો રજૂ કર્યાના માત્ર મહિનાઓ પછી, ડ્યુક યુનિવર્સિટી (ઓક્ટોબર 2006) ના ઇજનેરી સંશોધકો ડેવિડ શુરિગ અને ડેવિડ સ્મિથ દ્વારા એક વ્યવહારુ ઉપકરણનું નિર્માણ અને પ્રદર્શન કરવામાં આવ્યું હતું. તે માઇક્રોવેવ શ્રેણી સુધી મર્યાદિત હતું જેથી પદાર્થ માનવ આંખ માટે અદ્રશ્ય ન હતો. જો કે, તે સિદ્ધાંતનો પુરાવો દર્શાવે છે. પરિવર્તન ઓપ્ટિક્સ ક્લોકિંગ પરના મૂળ સૈદ્ધાંતિક કાગળોએ પરિવર્તન ઓપ્ટિક્સ નામની નવી વિજ્ઞાન શાખા ખોલી. મેટામેટેરિયલ ક્લોકિંગ એકોસ્ટિક મેટામેટ્રિયલ્સ ક્વોન્ટમ મેટામેટ્રિયલ્સ ફોટોનિક મેટામેટ્રિયલ્સ નોનલિનીયર મેટામેટ્રિયલ્સ સિસ્મિક મેટામેટ્રિયલ્સ મેટામેટેરિયલ એબ્સોર્બર પ્લાઝમોનિક મેટામેટ્રિયલ્સ ટેરાહર્ટ્ઝ મેટામેટ્રિયલ્સ ટ્યુનેબલ મેટામેટ્રિયલ્સ સ્પ્લિટ-રિંગ રેઝોનેટર થિયરીઝ ઓફ ક્લોકિંગ નોટ્સ સંદર્ભો વધુ વાંચન અને સામાન્ય સંદર્ભો મોબાઇલ મેટલ પ્લેટ એન્ટેના બનાવવાનું વર્ણન. આમંત્રિત પેપરઃ-મેટામેટેરિયલ રિસર્ચની ટેકનિકલ સમીક્ષા. સ્લ્યુસર વી. આઈ. એન્ટેના સોલ્યુશન્સ પર મેટામેટ્રિયલ્સ.// એન્ટેના થિયરી અને ટેકનિક્સ પર 7મી આંતરરાષ્ટ્રીય પરિષદ ICATT '09, લવીવ, યુક્રેન, ઓક્ટોબર 6-9,2009. - પીપી. 19-24 બાહ્ય કડીઓ મેટામેટ્રિયલ્સ મેટામેટ્રિયલ્સ એન્ટેના (રેડિયો)