Cảm biến dựa trên vật liệu biến hóa hấp thụ sóng điện từ hứa hẹn trở thành nguồn vật liệu rất tiềm năng với độ nhạy và chất lượng cao, giá thành rẻ và dễ chế tạo. MA có thể được sử dụng để nhận biết các thông số vật lý như nhiệt độ, áp suất, mật độ cũng như được sử dụng để xác định các đặc tính điện từ của vật liệu. Cảm biến dựa trên vật liệu biến hóa đang ngày càng trở nên phổ biến bởi các ứng dụng đa dạng của chúng trong các lĩnh vực như y sinh, công nghiệp hóa chất, kiểm tra chất lượng thực phẩm hay nông nghiệp [47, 48].
Hình 1.10. (a) Sơ đồ của bốn loại vật liệu biến hóa đĩa tách (SDM). Lần lượt là (i) SDM 1, (ii) SDM-2, (iii) SDM-3 và (iv) SDM-4. (b) Mặt cắt ngang của
SDM [49].
Hình 1.10 giới thiệu bốn cấu trúc vật liệu biến hóa dạng đĩa tách có thể điều chỉnh (Split-disk Metamaterial – SDM) bao gồm một lớp vàng (Au) ở được đặt trên đế Si và cấu trúc nano SDM trên đỉnh với một, hai, ba và bốn phần tách được đặt tên là SDM-1, SDM-2, SDM-3 và SDM-4, tương ứng. Bằng cách điều chỉnh cấu trúc hình học, bốn SDM thể hiện các cộng hưởng hấp thụ có thể điều chỉnh khác nhau trải dài từ dải bước sóng 1,5 µm đến 5,0 µm. Sự cộng hưởng của quang phổ hấp thụ có thể được điều chỉnh trong phạm vi 320 nm, và cường độ hấp thụ giảm khi tăng các khoảng trống của lớp cách điện không khí. Để tăng độ nhạy của các thiết bị được đề xuất, SDM thể hiện độ nhạy cao 3312 nm / RIU (đơn vị chiết suất, RIU), 3362 nm / RIU, 3342 nm / RIU và 3567 nm / RIU đối với SDM-1, SDM-2, SDM-3 và SDM-4, tương ứng. Hệ số tương quan cao nhất là 0,99999. Nghiên cứu này mở ra khả năng phát triển các cảm biến khí quang và cảm biến sinh học với độ nhạy cao [49].