ES2376854B1

ES2376854B1 - DEVICE FOR EXPERIMENTAL DEMONSTRATION OF NEGATIVE REFRACTION TO THE FREQUENCY OF MICROWAVES ORIENTED TO TEACHING METAMATERIALS.

Info

Publication number: ES2376854B1
Application number: ES201000927A
Authority: ES
Inventors: María Del Castillo Velázquez Ahumada; Manuel José Freire Rosales; Ricardo Marqués Sillero
Original assignee: Universidad de Sevilla
Current assignee: Universidad de Sevilla
Priority date: 2010-07-15
Filing date: 2010-07-15
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2030-07-15
Also published as: ES2376854A1; WO2012007613A1

Abstract

La invención consiste en un dispositivo para demostrar experimentalmente el fenómeno de la refracción negativa de microondas. El dispositivo comprende dos prismas, uno con índice de refracción positivo (6) y otro con índice negativo (5) a la frecuencia de microondas, un soporte dieléctrico (4) para alojar los prismas y dos antenas de microondas, emisora (1) y receptora (3), de tipo bocina.#El prisma con índice negativo (5) consiste en una serie de capas apiladas, cada una formada por dos planos metálicos (11) entre los que se insertan al menos dos capas de material dieléctrico (9) y al menos una lámina de dieléctrico sobre la que está grabada una red periódica bidimensional (10) de resonadores del tipo anillo metálico abierto.#El dispositivo es de especial aplicación en la enseñanza de los metamateriales en el ámbito docente.The invention consists of a device for experimentally demonstrating the phenomenon of negative microwave refraction. The device comprises two prisms, one with a positive refractive index (6) and the other with a negative index (5) at the microwave frequency, a dielectric support (4) to house the prisms and two microwave antennas, transmitter (1) and receiver (3), horn type. # The prism with negative index (5) consists of a series of stacked layers, each formed by two metal planes (11) between which at least two layers of dielectric material (9) are inserted ) and at least one dielectric sheet on which a two-dimensional periodic network (10) of resonators of the open metal ring type is engraved. # The device is of special application in the teaching of metamaterials in the teaching field.

Description

El ángulo refractado se determina midiendo el haz re-The refracted angle is determined by measuring the beam

Dispositivo para la demostración experimental de la refracción negativa a la frecuencia de microondas orientado a la enseñanza de los metamateriales. Antecedentes de la invención Device for the experimental demonstration of the negative refraction to the microwave frequency oriented to the teaching of metamaterials. Background of the invention

La Ley de Refracción o Ley de Snell de la Óptica clásica establece que si una onda electromagnética incide en la interfase de separación de dos medios ordinarios (con permitividad dieléctrica ε y permeabilidad magnética μ ambas positivas) de distinto índice de refracción con un cierto ángulo (ángulo de incidencia) medido desde la normal a la interfase, el ángulo con el que sale la onda refractada (ángulo de refracción) siempre se mide desde el otro lado de la normal. The Snell's Law of Refraction or Law of Classical Optics establishes that if an electromagnetic wave affects the separation interface of two ordinary means (with dielectric permittivity ε and magnetic permeability μ both positive) of different index of refraction with a certain angle ( angle of incidence) measured from the normal to the interface, the angle at which the refracted wave comes out (angle of refraction) is always measured from the other side of the normal.

En 1967, el físico ruso Víctor Veselago estudió teóricamente la electrodinámica de los medios con ε y μ ambas negativas simultáneamente (ε<0y μ<0) y mostró que en la interfase de separación entre un medio tal y un medio ordinario, los ángulos de incidencia y refracción se hallan al mismo lado de la normal, lo que equivale a decir que el ángulo de refracción es negativo. Veselago introdujo el concepto de refracción negativa para referirse a este fenómeno e introdujo también el término de medio “zurdo” (left-handed en inglés) con índice de refracción negativo para referirse a los medios con ε<0y μ<0, en contraposición a los medios ordinarios o “diestros” (rigth-handed en inglés) donde ε>0y μ>0 y el índice de refracción es positivo. In 1967, the Russian physicist Víctor Veselago theoretically studied the electrodynamics of the media with ε and μ both negative simultaneously (ε <0 and μ <0) and showed that at the separation interface between such a medium and an ordinary medium, the angles of incidence and refraction are on the same side as normal, which is equivalent to saying that the angle of refraction is negative. Veselago introduced the concept of negative refraction to refer to this phenomenon and also introduced the term "left-handed" (left-handed in English) with negative refractive index to refer to media with ε <0 and μ <0, as opposed to ordinary or “right-handed” means where ε> 0 and μ> 0 and the refractive index is positive.

La primera demostración experimental del fenómeno de la refracción negativa no se realizó hasta transcurridos unos 30 años después y de la mano del grupo del Prof. David Smith, que en el 2000 implemento un medio “zurdo” mediante un arreglo de hilos metálicos (que proporcionaban ε<0) y resonadores de anillos metálicos abiertos (que proporcionaban μ<0) que operaban a la frecuencia de microondas. The first experimental demonstration of the phenomenon of negative refraction was not carried out until after about 30 years later and by the hand of Prof. David Smith's group, which in 2000 implemented a “left-handed” means by means of an arrangement of metal wires (which provided ε <0) and open metal ring resonators (which provided μ <0) operating at the microwave frequency.

Desde entonces hasta hoy, el estudio de las distintas propiedades de los medios “zurdos” ha sido objeto de investigación en un elevado número de publicaciones cientíﬁcas y se ha acuñado el término de “metamaterial” para hacer referencia a estos medios. A raíz de la investigación exhaustiva de sus propiedades, se han editado libros de texto dedicados a la enseñanza de las mismas en el ámbito universitario. Sin embargo, hasta este momento no había disponible ningún montaje experimental destinado a la demostración práctica en el ámbito docente de la principal propiedad de los medios “zurdos”, la refracción negativa. Descripción de la invenciónFrom then until today, the study of the different properties of “left-handed” media has been the subject of research in a large number of scientific publications and the term “metamaterial” has been coined to refer to these media. Following the thorough investigation of their properties, textbooks dedicated to teaching them in the university field have been published. However, until now no experimental setup was available for the practical demonstration in the teaching field of the main property of the "left-handed" media, the negative refraction. Description of the invention

La presente invención consiste precisamente en un dispositivo para la demostración experimental del fenómeno de la refracción negativa a la frecuencia de microondas orientado a la enseñanza de los metamateriales. El objetivo de la demostración es constatar la desviación negativa que experimenta un haz de microondas al atravesar un prisma fabricado a partir de un medio “zurdo”. En el procedimiento experimental se ﬁja un ángulo de incidencia y se mide el ángulo de refracción resultante. Se comparan los ángulos de refracción que se obtienen al medir el prisma de material “zurdo” y un prima de material ordinario o “diestro” como el PVC o el polietileno, observándose que se obtiene un ángulo negativo para el prisma “zurdo” y un ángulo positivo para el prisma ordinario The present invention consists precisely of a device for the experimental demonstration of the phenomenon of negative refraction to microwave frequency oriented to the teaching of metamaterials. The objective of the demonstration is to verify the negative deviation that a microwave beam experiences when crossing a prism made from a “left-handed” means. In the experimental procedure an angle of incidence is fixed and the resulting angle of refraction is measured. The angles of refraction obtained by measuring the prism of "left-handed" material and a cousin of ordinary or "right-handed" material such as PVC or polyethylene are compared, observing that a negative angle is obtained for the "left-handed" prism and a positive angle for the ordinary prism

o “diestro”. El haz de microondas incidente se genefractado con otra bocina receptora. Conocido el ángulo incidente y el refractado, es posible deducir el valor del índice de refracción para la frecuencia de trabajo del medio estudiado simplemente aplicando la ley de Snell. Como se ha mencionado, el medio “zurdo” fabricado por Smith consiste en una red tridimensional de hilos metálicos que proporcionan una ε<0 isótropa, esto es, en las tres direcciones del espacio, y una red tridimensional de resonadores de anillos metálicos abiertos que proporcionan una μ<0 también isótropa. Este medio es de una gran complejidad por lo que es poco apto para ser fabricado en serie al objeto de ser empleado en demostraciones experimentales para el ámbito docente. El medio “zurdo” que forma parte de la presente invención es de mayor simplicidad y de más fácil fabricación lo que va a permitir su difusión como elemento demostrativo en la práctica docente. Dicho medio “zurdo” consiste básicamente en un conjunto de superﬁcies metálicas planas y apiladas en medio de las cuales se introducen láminas que contienen una red bidimensional de resonadores de anillos metálicos abiertos que puede fabricarse mediante las técnicas convencionales de fotograbado para la obtención de circuitos. Cada pareja de superﬁcies metálicas adyacentes constituye una guía de ondas de placas paralelas que proporcionan una ε<0 para frecuencias de trabajo inferiores a la frecuencia de corte de la guía, que viene impuesta por la separación entre las dos superﬁcies. Esta ε<0 se tiene para campos eléctricos dirigidos paralelamente a las superﬁcies metálicas. Por otro lado, la red bidimensional de anillos proporciona una μ<0 en la dirección perpendicular a la red, esto es, perpendicular a las superﬁcies metálicas. Por tanto, el medio “zurdo” propuesto no proporciona ε<0y μ<0 en todas las direcciones del espacio, es decir, es un medio anisótropo. Sin embargo, este carácter anisótropo, que es debido a la simplicidad del diseño, no presenta ningún problema ya que la demostración experimental de la refracción negativa a la frecuencia de microondas que se propone hace uso de bocinas emisoras y receptoras convencionales de microondas cuya radiación consiste en ondas planas con campos eléctricos y magnéticos dirigidos precisamente en las direcciones en las que el medio “zurdo” propuesto ofrece ε<0y μ<0. or "right handed." The incident microwave beam was generated with another receiving speaker. Once the incident angle and the refracted angle are known, it is possible to deduce the value of the refractive index for the working frequency of the medium studied simply by applying Snell's law. As mentioned, the "left-handed" medium manufactured by Smith consists of a three-dimensional network of metallic wires that provide an isotropic ε <0, that is, in the three directions of space, and a three-dimensional network of open metal ring resonators that they provide a μ <0 also isotropic. This medium is very complex, so it is not very suitable for mass production in order to be used in experimental demonstrations for the teaching field. The "left-handed" medium that is part of the present invention is of greater simplicity and of easier manufacturing, which will allow its diffusion as a demonstrative element in teaching practice. Said "left-handed" means basically a set of flat and stacked metal surfaces in the middle of which sheets containing a two-dimensional network of open metal ring resonators are introduced that can be manufactured by conventional photogravure techniques for obtaining circuits. Each pair of adjacent metal surfaces constitutes a parallel plate waveguide that provides a ε <0 for working frequencies below the guide cutoff frequency, which is imposed by the separation between the two surfaces. This ε <0 is for electric fields directed parallel to the metal surfaces. On the other hand, the two-dimensional ring network provides a μ <0 in the direction perpendicular to the network, that is, perpendicular to the metal surfaces. Therefore, the proposed "left-handed" medium does not provide ε <0 and μ <0 in all directions of space, that is, it is an anisotropic medium. However, this anisotropic character, which is due to the simplicity of the design, does not present any problem since the experimental demonstration of the negative refraction to the microwave frequency that is proposed makes use of conventional microwave transmitting and receiving speakers whose radiation consists in flat waves with electric and magnetic fields directed precisely in the directions in which the proposed "left-handed" means offers ε <0 and μ <0.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

Para mayor comprensión de cuanto se ha expuesto, se acompañan unos dibujos en los que, esquemáticamente y solo a título de ejemplos no limitativos, se representan los elementos de que se compone el dispositivo. En la ﬁgura 1 se muestra el montaje completo de la demostración experimental, que consta de una bocina emisora 1 que radia con un campo eléctrico polarizado horizontalmente como se indica 2, una bocina receptora 3, un soporte 4 para sostener un prisma de material “zurdo” 5 o un prisma de material “diestro” 6, absorbente de microondas en forma piramidal 8 sobre el soporte 4 y un goniómetro 8 o base giratoria sobre el que se montan las bocinas 1, 3. El prisma “zurdo” o de índice de refracción negativo 5 consta de varias capas idénticas cada una de las cuales consta de varias partes que se detallan en la ﬁgura 2. Estas partes consisten en dos láminas de material dieléctrico 9, una lámina en la que disponen de forma periódica resonadores de anillos metálicos cortados 10 y dos superﬁcies metálicas 11. La ﬁgura 3 muestra un ejemplo For greater understanding of how much has been exposed, some drawings are attached in which, schematically and only by way of non-limiting examples, the elements of which the device is composed are represented. Figure 1 shows the complete assembly of the experimental demonstration, which consists of a emitting horn 1 that radiates with a horizontally polarized electric field as indicated 2, a receiving horn 3, a support 4 to hold a prism of left-handed material ”5 or a prism of“ right-handed ”material 6, microwave absorber in pyramidal form 8 on the support 4 and a goniometer 8 or rotating base on which the horns 1, 3 are mounted. The“ left-handed ”or index prism Negative refraction 5 consists of several identical layers each of which consists of several parts that are detailed in Figure 2. These parts consist of two sheets of dielectric material 9, a sheet in which periodically disposed resonators of cut metal rings 10 and two metal surfaces 11. Figure 3 shows an example

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de la geometría de estos resonadores de anillos metálicos cortados 10. En la ﬁgura 4 se muestra el patrón de radiación medido para un prisma “diestro” de PVC 14 y el patrón de radiación para un prisma “zurdo” 15. of the geometry of these resonators of cut metal rings 10. Figure 4 shows the radiation pattern measured for a “right-handed” prism of PVC 14 and the radiation pattern for a “left-handed” prism 15.

Descripción de una realización preferidaDescription of a preferred embodiment

En la Figura 1 se muestra el dispositivo experimental completo para la demostración de la refracción negativa a la frecuencia de microondas. Los materiales con forma de prisma 5, 6 se colocan sobre un soporte 4 con las bocinas de microondas emisora 1 y receptora 3 a ambos lados del soporte. Bajo el soporte 4 se dispone un goniómetro 8 o base giratoria con dos brazos a lo largo de los cuales se pueden desplazar las bocinas 1, 3. Los brazos de este goniómetro 8 pueden girar para, dejando la bocina emisora 1 ﬁja, rotar la bocina receptora 3 alrededor del soporte 4 con uno de los prismas 5, 6 y así medir el ángulo para el que se detecta el haz refractado. El centro de giro del goniómetro 8 coincide con la superﬁcie de salida del prisma 5, 6 al colocarlo en el soporte 4. El soporte 4 se halla cubierto por absorbente de microondas de forma piramidal 7. Este absorbente 7 tiene como objeto evitar la formación de ondas estacionarias entre las bocinas 1, 3 y el soporte 4. Ello permite situar las bocinas 1, 3 a cualquier distancia del soporte 4, ya que en caso de producirse ondas estacionarias habría que desplazar las bocinas 1, 3 adelante y atrás a lo largo de los brazos del goniómetro 8 para encontrar un máximo de transmisión. Dichos absorbentes 7 resultan también imprescindibles para obtener buenos resultados en el experimento ya que reducen la transmisión directa entre las bocinas 1, 3. Aunque los absorbentes 7 cubren ambos lados del soporte 4, en la ﬁgura 1 se ha representado a un solo lado para poder mostrar la posición de los prismas 5, 6 en el soporte 4. The complete experimental device for demonstrating the negative refraction to the microwave frequency is shown in Figure 1. The prism-shaped materials 5, 6 are placed on a support 4 with the transmitter and receiver 3 microwave speakers on both sides of the support. Under the support 4 there is a goniometer 8 or rotating base with two arms along which the horns 1, 3 can be moved. The arms of this goniometer 8 can rotate to, leaving the emitting horn 1 fixed, rotate the horn receiver 3 around the support 4 with one of the prisms 5, 6 and thus measure the angle for which the refracted beam is detected. The center of rotation of the goniometer 8 coincides with the exit surface of the prism 5, 6 when placed on the support 4. The support 4 is covered by pyramidal microwave absorber 7. This absorbent 7 is intended to prevent the formation of standing waves between speakers 1, 3 and support 4. This allows the speakers 1, 3 to be placed at any distance from the support 4, since in case of standing waves the speakers 1, 3 should be moved forward and backward along of the arms of the goniometer 8 to find a maximum of transmission. Said absorbents 7 are also essential to obtain good results in the experiment since they reduce the direct transmission between the horns 1, 3. Although the absorbents 7 cover both sides of the support 4, in Figure 1 it has been represented on only one side to be able to show the position of prisms 5, 6 on support 4.

Tanto el prisma con índice de refracción negativo Both the prism with negative refractive index

o “zurdo” 5 como el prisma de índice de refracción positivo o “diestro” 6 se fabrican en esta realización preferida con un ángulo de 20º. El haz de microondas procedente de la bocina emisora 1 incide perpendicularmente en el prisma 5, 6 por lo que no se refracta y atraviesa el prisma 5, 6 sin desviarse hasta que alcanza la superﬁcie de salida de éste con un ángulo de incidencia de 20º, donde sí se refracta y emerge del prisma 5, 6 con un ángulo que respecto de la normal a la superﬁcie de salida es positivo para el prisma “diestro”6ynegativo para el prisma “zurdo” 5. En esta realización preferida, el prisma “diestro” 6 se ha fabricado en PVC. El prisma “zurdo” 5 consta de tres capas apiladas de doce mm de espesor cada una. Cada capa consiste a su vez en dos láminas de espuma or "left-handed" 5 as the positive or "right-handed" refractive index prism 6 is manufactured in this preferred embodiment at an angle of 20 °. The microwave beam from the emitting horn 1 has a perpendicular impact on the prism 5, 6, so it does not refract and pass through the prism 5, 6 without deviating until it reaches the surface of the latter with an incidence angle of 20 °, where it is refracted and emerges from prism 5, 6 at an angle that is normal for the "right-handed" prism 6 and negative for the "left-handed" prism 5. In this preferred embodiment, the "right-handed prism" ”6 has been manufactured in PVC. The “left-handed” prism 5 consists of three stacked layers twelve mm thick each. Each layer consists of two foam sheets

o material dieléctrico de permitividad similar a la del aire 9, de seis mm de espesor, que se sitúan entre dos superﬁcies metálicas 11 delgadas. En esta realización preferida, para implementar dichas superﬁcies metálicas 11 se emplean láminas de material FR4 para fabricación de circuitos de 0.4 mm de espesor sobre las que se halla depositada una capa de cobre de 35 micras de espesor. Entre las dos capas de espuma 9 se dispone una lámina delgada 10 de material dieléctrico metalizado con cobre, de las empleadas en la fabricación de circuitos de microondas, y en la que mediante fotograbado se crea una red periódica de resonadores metálicos de anillos cortados 12. En esta realización preferida, la lámina 10 es de Cuclad fabricada por AR-LON con permitividad dieléctrica 2.33 y espesor de 20 mils (0.508 mm). La ﬁgura 3 muestra la estructura de dichos resonadores 12 que consisten en dos anillos abiertos metálicos concéntricos cada uno de ellos con dos aberturas 13 dispuestas a 180º entre sí, estando dispuestas dichas aberturas 13 en la misma posición y estando unidos un extremo del anillo abierto metálico con el extremo opuesto del otro. En la presente realización preferida, las dimensiones de los resonadores 12 que se indican en la ﬁgura 3 son: w=0.18 mm, s=0.1 mm, s’=0.2 mm, rext=1.63 mm. Con estas dimensiones, la frecuencia de resonancia de los resonadores 12 en promedio es de 10.4 GHz. La distancia de centro a centro entre los resonadores 12 en la lámina 10 es de 5mm. Fijando la bocina emisora 1 de manera que el haz de microondas que emite se dirija perpendicularmente al prisma 5, 6, se gira mediante el goniómetro 8 la bocina receptora 3 para detectar la radiación en función del ángulo medido respecto a la normal a la superﬁcie de salida del prisma 5, 6. En la ﬁgura 4 se muestra el patrón de radiación medido para un prisma “diestro” de PVC 14, que presenta un lóbulo principal de radiación para un ángulo positivo de 40º. La ﬁgura 5 también muestra el patrón de radiación medio para el prisma “zurdo” 15 descrito, que presenta un lóbulo principal de radiación para un ángulo negativo de -15º. Ambos patrones de radiación se obtienen a la frecuencia de trabajo de las bocinas 1, 3 que en esta realización preferida era de 10.5 GHz. or dielectric material of permittivity similar to that of air 9, six mm thick, which is located between two thin metal surfaces 11. In this preferred embodiment, sheets of FR4 material are used to implement said metallic surfaces 11 for manufacturing 0.4 mm thick circuits on which a 35 micron thick copper layer is deposited. Between the two layers of foam 9 there is a thin sheet 10 of dielectric material metallized with copper, those used in the manufacture of microwave circuits, and in which by photogravure a periodic network of metal resonators of cut rings 12 is created. In this preferred embodiment, the sheet 10 is made of Cuclad manufactured by AR-LON with dielectric permittivity 2.33 and thickness of 20 mils (0.508 mm). Figure 3 shows the structure of said resonators 12 consisting of two concentric metal open rings each with two openings 13 arranged 180 ° apart, said openings 13 being arranged in the same position and one end of the metal open ring being attached with the opposite end of the other. In the present preferred embodiment, the dimensions of the resonators 12 indicated in Figure 3 are: w = 0.18 mm, s = 0.1 mm, s ’= 0.2 mm, rext = 1.63 mm. With these dimensions, the resonance frequency of the resonators 12 on average is 10.4 GHz. The center-to-center distance between the resonators 12 in the sheet 10 is 5mm. Setting the emitting horn 1 so that the emitting microwave beam is directed perpendicularly to the prism 5, 6, the receiving horn 3 is rotated by means of the goniometer 8 to detect the radiation as a function of the angle measured with respect to the normal to the surface of output of prism 5, 6. Figure 4 shows the radiation pattern measured for a “right-handed” prism of PVC 14, which has a main radiation lobe for a positive angle of 40 °. Figure 5 also shows the average radiation pattern for the “left-handed” prism 15 described, which has a main radiation lobe for a negative angle of -15 °. Both radiation patterns are obtained at the working frequency of the speakers 1, 3 which in this preferred embodiment was 10.5 GHz.

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Claims

1. one.: Dispositivo para la demostración experimental de la refracción negativa a la frecuencia de microondas orientado a la enseñanza de los metamateriales y caracterizado por el hecho de que comprende: dos prismas, uno con índice de refracción positivo y otro con índice de refracción negativo a la frecuencia de microondas, un soporte de material dieléctrico para alojar los prismas y dos antenas de microondas tipo bocina, una emisora y otra receptora. Device for the experimental demonstration of the negative refraction to the microwave frequency oriented to the teaching of metamaterials and characterized by the fact that it comprises: two prisms, one with a positive refractive index and the other with a negative refractive index at the frequency of microwave, a support of dielectric material to accommodate the prisms and two microwave antennas, a transmitter and a receiver.

2. 2.: Dispositivo según la reivindicación 1 caracterizado por el hecho de que el soporte de material dieDevice according to claim 1 characterized in that the material support die

The electric is covered with pyramidal absorbent material to prevent direct transmission between the speakers.

3. Device according to claim 1 characterized in that the negative refractive index prism is composed of a series of stacked layers, each of which consists of two metal planes between which two or more layers of foam or dielectric of permittivity close to that of air and one or more dielectric sheets in which cut ring resonators are recorded.

SPANISH OFFICE OF THE PATENTS AND BRAND

Application no .: 201000927

SPAIN

Date of submission of the application: 07.15.2010

Priority Date:

REPORT ON THE STATE OF THE TECHNIQUE

51 Int. Cl.: G01N22 / 00 (2006.01) G09B23 / 06 (2006.01)

RELEVANT DOCUMENTS

Categoría Category: 56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas 56 Documents cited Claims Affected

X X: WO 2006023195 A2 (UNIV CALIFORNIA et al.) 02.03.2006, párrafos [155 ],[179],[183]; figuras 15,24. 1-3 WO 2006023195 A2 (UNIV CALIFORNIA et al.) 02.03.2006, paragraphs [155], [179], [183]; Figures 15.24. 1-3

A TO: ALEXANDER B YAKOVLEV et al. Broadband negative refraction at microwaves with a multilayered mushroom-type metamaterial. Microwave Symposium Digest (MTT), 2010 IEEE MTT-S International, 20100523 IEEE, Piscataway, NJ, USA. Páginas: 173-176. Isbn: ISBN 978-1-4244-6056-4; ISBN 1-4244-6056-5. 1-3 ALEXANDER B YAKOVLEV et al. Broadband negative refraction at microwaves with a multilayered mushroom-type metamaterial. Microwave Symposium Digest (MTT), 2010 IEEE MTT-S International, 20100523 IEEE, Piscataway, NJ, USA. Pages: 173-176. Isbn: ISBN 978-1-4244-6056-4; ISBN 1-4244-6056-5. 1-3

A TO: VON RHEIN A et al. Experimental verification of apparent negative refraction in low-epsilon material in the microwave regime. JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 20070419 AMERICAN INSTITUTE OF PHYSICS. NEW YORK, US. Vol. 101, No. 8, Páginas: 86103-086103-3. Isbn: ISSN 0021-8979. 1-3 VON RHEIN A et al. Experimental verification of apparent negative refraction in low-epsilon material in the microwave regime. JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 20070419 AMERICAN INSTITUTE OF PHYSICS. NEW YORK, US Vol. 101, No. 8, Pages: 86103-086103-3. Isbn: ISSN 0021-8979. 1-3

Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud Category of the documents cited X: of particular relevance Y: of particular relevance combined with other / s of the same category A: reflects the state of the art O: refers to unwritten disclosure P: published between the priority date and the date of priority submission of the application E: previous document, but published after the date of submission of the application

El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº: This report has been prepared • for all claims • for claims no:

Fecha de realización del informe 01.03.2012 Date of realization of the report 01.03.2012: Examinador E. P. Pina Martínez Página 1/4 Examiner E. P. Pina Martínez Page 1/4

REPORT OF THE STATE OF THE TECHNIQUE

Application number: 201000927

Minimum documentation searched (classification system followed by classification symbols) G01N, G09B Electronic databases consulted during the search (name of the database and, if possible, terms of

search used) INVENES, EPODOC, WPI. NPL

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WRITTEN OPINION

Application number: 201000927

Date of Completion of Written Opinion: 01.03.2012

Statement

Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986) Novelty (Art. 6.1 LP 11/1986): Reivindicaciones Reivindicaciones 1-3 SI NO Claims Claims 1-3 IF NOT

Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986) Inventive activity (Art. 8.1 LP11 / 1986): Reivindicaciones Reivindicaciones 1-3 SI NO Claims Claims 1-3 IF NOT

The application is considered to comply with the industrial application requirement. This requirement was evaluated during the formal and technical examination phase of the application (Article 31.2 Law 11/1986).

Opinion Base.-

This opinion has been made on the basis of the patent application as published.

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WRITTEN OPINION

Application number: 201000927

1. Documents considered.-

The documents belonging to the state of the art taken into consideration for the realization of this opinion are listed below.

Documento Document: Número Publicación o Identificación Fecha Publicación Publication or Identification Number publication date

D01 D01: WO 2006023195 A2 (UNIV CALIFORNIA et al.) 02.03.2006 WO 2006023195 A2 (UNIV CALIFORNIA et al.) 02.03.2006

2. Statement motivated according to articles 29.6 and 29.7 of the Regulations for the execution of Law 11/1986, of March 20, on Patents on novelty and inventive activity; quotes and explanations in support of this statement

D01 is considered the prior art prior to the object of the request. This document it affects the inventive activity of all claims, as will be explained below. Claim 1

Document D01 describes the following device (references in brackets refer to D01): Device for experimental demonstration of negative refraction to microwave frequency comprising two horn-type microwave antennas, a transmitter and a receiver (see para. 183).

The difference between this device and the one claimed in the application lies in constructive aspects that do not involve a technical contribution to the solution of the technical problem posed, such as the dielectric material of the sample holder or the prismatic configuration of the material samples that are evaluate with the device described.

Therefore, it is considered that the person skilled in the art would modify, without the exercise of an inventive effort, the device

described in D01 to arrive at the claimed solution. Therefore, in view of the prior art, the independent claim lacks the activity requirement. inventive as established in Art. 8.1 of Patent Law 11/86.

Claims 2-3

The dependent claims do not include novel technical characteristics or alternative embodiments that confer the requirement of inventive activity against the prior art. In particular, the structure for the metamaterial defined in claim 3 is similarly described in D01 (para.

155, 179, figures 15 and 24).

In conclusion, the application does not satisfy, in view of the prior art, the patentability requirements set forth in Art. 4.1 LP.

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