این نرم افزار که توسط محققان دانشگاه مک‌کواری(Macquarie) توسعه یافته است، می‌تواند نحوه پراکندگی امواج، صدا، آب یا نور را در هنگام برخورد با پیکربندی‌های پیچیده ذرات به طور دقیق مدل‌سازی کند.

به نقل از آی‌ای، این توسعه توانایی طراحی سریع فرامواد که مواد مصنوعی مهیج مورد استفاده برای تقویت، مسدود کردن یا انحراف امواج هستند را بسیار بهبود می‌بخشد.

محققان به چالش شبیه‌سازی سریع فرآیندهای پراکندگی چندگانه در فرامواد پرداخته‌اند. آنها یک فرمول کلی از مسئله پراکندگی چندگانه را توسعه دادند که می‌تواند به سادگی و به راحتی ساختارهای فراماده معمولی را توصیف کند.

بر اساس این مطالعه، فرمول آنها در نرم افزار TMATSOLVER پیاده‌سازی شده است، که ابزاری را برای محققانی که بر روی فرامواد کار می‌کنند، ارائه می‌دهد تا نمونه اولیه طرح‌های فرامواد خود را بسازند یا روش‌های عددی را به سرعت و به راحتی ارزیابی کنند.

این مطالعه که در مجله Proceedings of the Royal Society A منتشر شده است، ادعا می‌کند که نرم‌افزار TMATSOLVER شبیه‌سازی را بسیار آسان می‌کند، حتی زمانی که آنها اشکال پیچیده‌ای دارند.

این نرم‌افزار از ماتریس انتقال(T-matrix) استفاده می‌کند که شبکه‌ای از اعداد است که به طور کامل نحوه پراکندگی امواج را توسط یک شی خاص توضیح می‌دهد.

به گفته محققان، فرامواد به گونه‌ای طراحی شده‌اند که ویژگی‌های منحصربه‌فردی داشته باشند که در طبیعت یافت نمی‌شوند و به آنها اجازه می‌دهند با کنترل اندازه، شکل و آرایش ساختارهای نانومقیاس خود با امواج الکترومغناطیسی، صوت یا سایر امواج تعامل کنند.

به عنوان مثال می‌توان به عدسی‌های فوق‌العاده برای مشاهده اشیاء در مقیاس مولکولی اشاره کرد. شنل‌های نامرئی که تمام نور مرئی را می‌شکنند و جذب موج عالی برای برداشت انرژی یا کاهش نویز دارند.

محققان ادعا کردند که یافته‌های این تحقیق و توسعه ابزار TMATSOLVER کاربردهای گسترده‌ای در تسریع تحقیق و توسعه در بازار جهانی رو به رشد فرامواد خواهد داشت که می‌تواند برای کنترل دقیق امواج طراحی شود.

این مطالعه نمونه بارز این است که چگونه روش‌های محاسباتی نوآورانه می‌توانند باعث پیشرفت در علم و مهندسی مواد شود.