En metamaterialantenn är en mycket liten och kraftfull antenn som kan tillverkas på ytan av ett kretskort. Den är sammansatt av metamaterial, som består av mikroskopiska element som tillåter radiofrekvensvågor att passera igenom med en högre effektivitet än med traditionella material. Klassificerat som ett material med nästan nollindex böjer det och reflekterar elektromagnetisk strålning vinkelrätt mot substratet. Antennen kan etsas på ett kretskort med typiska kretsmaterial och koppar, så tillverkningsprocessen är snabb och billig. Sådana små antenner kan inkluderas på vilket kretskort som helst och har använts i mobiltelefoner och olika handhållna enheter.
Detta material gör det möjligt för antenner att böja radiofrekvensvågor så att effektiviteten är ännu högre än större typer av antenner. Det mesta av signalen utstrålas från antennen, på grund av det höga brytningsindexet, eller materialets förmåga att rikta strålning bort snarare än att reflektera tillbaka den. En metamaterialantenn har ett negativt brytningsindex, i motsats till ämnen som glas eller luft. Vid en bråkdel av storleken på våglängderna är metamaterial kompositer som kan tillverkas enligt vilken typ av kapacitet som behövs av applikationen. Miniatyriserade antennsystem är lämpade för trådlös kommunikation, eftersom de stöder den höga effekt och hastighet som många människor och företag litar på.
Dessa fysiska egenskaper tillåter en klass av metamaterialantenner som är effektiva, så mobiltelefonen kommer till exempel inte att använda lika mycket ström. Utrymmet som tas upp på kretskort är mindre än traditionella antenner, så en metamaterialantenn kan placeras på ett mindre kort och samtidigt ge plats åt de olika komponenter som enheten behöver för att fungera. Sedan tekniken undersöktes och avancerades med början för lite över ett decennium sedan, finns miljontals av dessa antenner på marknaden från och med 2011 och produktionen fortsätter att växa.
Trådlös kommunikation är bara en av applikationerna för metamaterial, till exempel implementeringen av 4G-kommunikationssystem för konsument- och företagsbaserade mobila enheter. En metamaterialantenn kan användas för nödkommunikation samt radar som används för geologiska ändamål och för att övervaka aktivitet i tunnlar. Metamaterial avleder ljus och andra signaler annorlunda än något annat material som finns i naturen. Forskare har spekulerat i att den, utöver användning för en metamaterialantenn, skulle kunna tillverkas för att skapa framtida linser eller beläggningar som gör objekt osynliga.