小的空间內构建元件，可容纳的原子数量非常有限。举个例子，我们通常认为人体生物细胞已经非常微小，但它们的直径通常有数千纳米，甚至更大，因此我们可以用显微镜藉助可见光观察到它们。而超材料的单个单元结构需要小於数百纳米，也就是要小於光的波长。“
“不过，近几十年来，我们在微型製造领域已经取得了显著进步。现代处理器中的电晶体尺寸约为 14 纳米，这比我们能看到的最长波长的光（接近红外线的深红色光）还要小 50 倍，比我们能看到的最短波长的光（接近紫外线的蓝色和紫色光）还要小 30 倍。所以，如今我们已经能够製造出处於这一尺寸范围的元件了。但问题在於，在达到我们想要操控的光的波长尺寸之前，可供我们使用的材料非常有限，而且我们无法製造出均匀且完全相同的元件。“
“这並不是说製造可见光和红外线波段的超材料是不可能的，只是它们的製造难度要大得多。目前，我们已经有了一些相关实例，这些超材料通常是由两种差异极大的材料形成的极薄涂层构成，且涂层组合的厚度远小於光的波长。“
“首先，让我们来谈谈基於无线电波的超材料及其製造方法。这类超材料是我们目前了解最为透彻的，也是最早被研发出来的。正如前面所提到的，大多数天然材料的介电常数和磁导率均为正值，但也存在例外情况：铁氧体的介电常数为正，磁导率为负；而等离子体的介电常数为负，磁导率为正。“
“金属具有所谓的 “等离子体频率”，且这一频率低於光的频率范围。在高频情况下，金属的行为类似於等离子体。通常情况下，金属是良好的导体，但当频率高於其等离子体频率时，金属就会变成不良导体，电流无法正常產生。这会导致电磁波能够穿过金属，就像穿过有损耗的真空，而不是穿过固体物质一样。“
“如果我们製造出非常小的金属棒，就能让它们在特定的波长范围內表现出类似等离子体的特性，从而获得负介电常数；如果我们製造出小的铁氧体环，就能让它们在特定的波长范围內获得负磁导率。然而，这些材料单独使用时，並不能產生有用的负折射效果。只有当我们將金属棒和铁氧体环组合在一起时，神奇的效果才会出现 —— 我们得到了一个超材料单元。將大量这样的单元进行扩展排列，就能得到一种同时具有负磁导率、负介电常数和负折射率的材料。金属棒和铁氧体环单独存在时，都无法產生奇妙的负折射现象，但它们组合在一起后，就实现了这一效果。至
