Изследователски екип, състоящ се от учени от Университета на Тексас в Остин и Техническия университет в Мюнхен, е разработил тънка лента метаматериал с нелинейни оптични свойства.  В този случай, нелинейността на оптичните свойства на метаматериал изглежда хиляди пъти по-силна в сравнение с конвенционалните материали, които също имат подобни свойства. И като демонстрация на възможностите си в тази област, учените са създали огледало с дебелина само 400 нанометра, която отразява светлината, чиято честота е точно два пъти по-голяма от честотата на падащата светлина върху повърхността на огледалото.
Този вид на нелинейни огледала вече е направено въз основа на традиционните материали с нелинейни оптични характеристики. Но като се има предвид интензивността на падащата светлина, дебелината на структурата на огледало, огледало на базата на нелинейни метаматериали произвежда около един милион пъти повече фотони с удвоена честота в сравнение на нелинейните огледална с традиционни материали.
С помощта на комбинация от екзотично взаимодействие на електромагнитните вълни с метаматериали, може да се реализира принципно нови технологии, които могат да се използват успешно в областта на квантовите компютри и в конвенционалната електроника.
Метаматериалът с нелинейни оптични свойства се състои от последователни, повече от 100, слоя индий, галий, арсен и алуминий. Дебелината на всеки слой варира от 1 до 10 нанометра. Долната част на структурата е покрита със слой от злато, а върху горната повърхност на многослойната структура на огледалото е нанесена кръстообразна златна решетка с предварително зададена форма и размери.
Тънките слоеве от полупроводникови материали, редуващи се в структура на огледалата ограничават броя на възможни квантови състояния на електроните в материала, а кръстообразната златна структурата представлява подредени необходими резонатори, чиято честота съответства на честотата на падащата и отразена светлина.
Създаденото огледало за демонстрация е разчетено за преобразуване на вълни с дължина 8 микрометра във вълни с дължина 4 микрометра. Размерите на огледалата, резонаторите и структурата на нейната повърхност могат да бъдат проектирани така, че огледалото да работи ефективно и с други дължини на вълната от близко-инфрачервена светлина до терахерцовия диапазон.
Това откритие отваря пътя към разработването на нови оптични елементи, ултратънки, имащи подчертано нелинейни оптични характеристики. Такива обекти могат да станат основа на честотни преобразуватели и други оптични устройства, използвани при химически анализ, в областта на квантовите компютри, в медицината и в много други области.