Μια κεραία μεταϋλικού είναι μια πολύ μικρή και ισχυρή κεραία που μπορεί να κατασκευαστεί στην επιφάνεια μιας πλακέτας κυκλώματος. Αποτελείται από μεταϋλικό, το οποίο αποτελείται από μικροσκοπικά στοιχεία που επιτρέπουν στα κύματα ραδιοσυχνοτήτων να περνούν με μεγαλύτερη απόδοση από ό,τι με τα παραδοσιακά υλικά. Ταξινομημένο ως υλικό σχεδόν μηδενικού δείκτη, κάμπτεται και ανακλά την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία κάθετα στο υπόστρωμα. Η κεραία μπορεί να χαραχθεί σε μια πλακέτα κυκλώματος χρησιμοποιώντας τυπικά υλικά κυκλώματος και χαλκό, επομένως η διαδικασία κατασκευής είναι γρήγορη και φθηνή. Τέτοιες μικρές κεραίες μπορούν να συμπεριληφθούν σε οποιαδήποτε πλακέτα κυκλώματος και έχουν χρησιμοποιηθεί σε κινητά τηλέφωνα και διάφορες συσκευές χειρός.
Αυτό το υλικό επιτρέπει στις κεραίες να κάμπτουν τα κύματα ραδιοσυχνοτήτων έτσι ώστε η απόδοση να είναι ακόμη μεγαλύτερη από τα μεγαλύτερα είδη κεραιών. Το μεγαλύτερο μέρος του σήματος ακτινοβολείται από την κεραία, λόγω του υψηλού δείκτη διάθλασης ή της ικανότητας του υλικού να κατευθύνει την ακτινοβολία μακριά, αντί να την ανακλά προς τα πίσω. Μια κεραία μεταϋλικού έχει αρνητικό δείκτη διάθλασης, σε αντίθεση με ουσίες όπως το γυαλί ή ο αέρας. Σε ένα κλάσμα του μεγέθους των μηκών κύματος, τα μεταϋλικά είναι σύνθετα υλικά που μπορούν να κατασκευαστούν ανάλογα με το είδος των δυνατοτήτων που χρειάζονται η εφαρμογή. Τα μικροσκοπικά συστήματα κεραιών είναι κατάλληλα για ασύρματες επικοινωνίες, επειδή υποστηρίζουν την υψηλή απόδοση και την ταχύτητα στην οποία βασίζονται πολλοί άνθρωποι και επιχειρήσεις.
Αυτές οι φυσικές ιδιότητες επιτρέπουν μια κατηγορία κεραιών μετα-υλικών που είναι αποδοτικές, επομένως το κινητό τηλέφωνο δεν θα καταναλώνει τόση ενέργεια, για παράδειγμα. Ο χώρος που καταλαμβάνεται στις πλακέτες κυκλωμάτων είναι μικρότερος από τις παραδοσιακές κεραίες, επομένως μια κεραία μεταϋλικού μπορεί να τοποθετηθεί σε μια μικρότερη πλακέτα και ενώ αφήνει χώρο για τα διάφορα εξαρτήματα που χρειάζεται η συσκευή για να λειτουργήσουν. Δεδομένου ότι η τεχνολογία ερευνήθηκε και εξελίχθηκε πριν από λίγο περισσότερο από μια δεκαετία, εκατομμύρια από αυτές τις κεραίες κυκλοφορούν στην αγορά από το 2011 και η παραγωγή συνεχίζει να αυξάνεται.
Οι ασύρματες επικοινωνίες είναι μόνο μία από τις εφαρμογές του μεταϋλικού, όπως η εφαρμογή συστημάτων επικοινωνίας 4G για κινητές συσκευές που βασίζονται σε καταναλωτές και επιχειρήσεις. Μια κεραία μεταϋλικού μπορεί να χρησιμοποιηθεί για επικοινωνίες έκτακτης ανάγκης καθώς και ραντάρ που χρησιμοποιείται για γεωλογικούς σκοπούς και για την παρακολούθηση της δραστηριότητας σε σήραγγες. Το μεταϋλικό εκτρέπει το φως και άλλα σήματα διαφορετικά από οποιοδήποτε άλλο υλικό που βρίσκεται στη φύση. Οι επιστήμονες έχουν υποθέσει ότι, πέρα από τη χρήση μιας κεραίας μεταϋλικού, θα μπορούσε να κατασκευαστεί για να δημιουργήσει μελλοντικούς φακούς ή επιστρώσεις που να κάνουν τα αντικείμενα αόρατα.