מטא-חומרים הם חומרים מהונדסים בעלי תכונות שאינן נמצאות בטבע, אשר נוצרות כתוצאה מהמבנה המלאכותי שלהם.
דוגמא בסיסית לכך היא מקדם פוסאון שלילי, המתייחס לחומר אשר מתרחב (ולא מתקצר) בכיון הניצב לכיון בו הוא נמתח.
מטא-חומרים עומדים הן בחזית המחקר האקדמי—מכיון שהם מהווים פלטפורמה לתופעות פיסקליות חדשות, והן בחזית המחקר ההנדסי—מכיון שניתן לתעל את תכונותיהם היחודיות לשפעול, חישה, תיעול אנרגיה, ועוד שלל שימושים.
בקבוצת המחקר של פרופ“ח גל שמואל משתמשים בכלים אנליטים ונומרים על מנת לפתח וללמוד את התנהגותם הדינמית של מטא-חומרים אלסטים. דוגמא לתוצאה שהושגה לאחרונה בקבוצה היא פיתוח מטא-חומר אשר מוליך גלים אנומלית, באופן שמאפשר גישה לזויות התקדמות שליליות אשר אינן נגישות בחומרים רגילים. ההבדל בין תוצאה זו למטא-חומרים קודמים בעלי שבירה שלילית היא בפשטות שלה: המטא-חומר שלנו עשוי משכבות פשוטות ופועל תחת תנאי עמיסה סטנדרטים. יכולת זו לתעל את התקדמות הגל הינה הבסיס להתקנים אקזוטים כגון מתקני הסוואה (קישור למאמר).
איור 1. סימולציה נומרית המשחזרת את התוצאה האנליטית שחוזה שבירה שלילית של גל אלסטי באמצעות מטא-חומר שכבתי
סטודנטים וסטודנטיות מצויינים המעוניינים לבצע מחקר בתחום המטא-חומרים מוזמנים ליצור קשר עם פרופ“ח גל שמואל meshmuel@technion.ac.il
