メタマテリアルは自然界に存在しない人工的材料であり、負の屈折率（誘電率と透磁率が共に負）を持つ特徴を持っています。電磁波の波長より十分小さな構造ユニットを並べるメタマテリアルの研究開発は発展途上にありますが、自然界に存在しない負の屈折率を実現しうるマテリアルとして注目され、すでに5G/6Gの無線通信やイメージングなどの領域で用途展開の技術競争が特許の上で始まっています。
 
音響波の領域で電磁波と同様な機能を有する音響メタマテリアルも注目されています。負の密度と負の弾性率を有する材料構造により、音響レンズや吸音材を軽く小さく設計製造することが可能になります。

このパテントガイドブックでは、最先端の研究開発が表れる米国特許から、メタマテリアルの最新動向を応用軸と技術軸の二軸で分類俯瞰しました。
 
通信やイメージングだけでない多様な応用が検討されています。5G/6Gなどの無線通信あるいは光通信などの通信応用、LiDAR、レーダや超音波画像診断など波を照射して反射波を検出するアクティブ・イメージング、カメラなどのパッシブ・イメージングやバイオセンサなどの各種センサ、OLEDディスプレイや再び注目されているAR/VR眼鏡などのヒューマンインターフェース、電磁波の遮蔽や吸音/防音、さらには量子コンピュータやニューラルネットワークへの応用などに分類して、多様な応用を俯瞰できるようにしています。
 
技術軸では、1GHz～10THzの電磁波（マイクロ波/ミリ波/テラヘルツ波）、光（赤外線/可視光/紫外線）および音響波（振動/可聴音/超音波）と幅広い周波数をカバーします。特に、メタマテリアルの特性を電圧などの外部信号によってダイナミックに制御するのか、それとも特性は変わらないスタティックなものなのかにも注目して分類し、技術の全体像が俯瞰できるように心がけています。