211service.com
Ši antena lenkia, bet nesulūžta
Šiaurės Karolinos valstijos universiteto inžinieriai sukūrė labai efektyvią, lanksčią ir savaime gyjančią anteną, naudodami metalo lydinį, kuris kambario temperatūroje yra skystas.
Suvynioti: Antena veikia net ir sulankstyta.
Dauguma medžiagų, naudojamų elektroniniams prietaisams, yra trapios, nelanksčios ir gali būti pažeistos, įskaitant varį, kuris dažniausiai naudojamas antenoms gaminti. Naujoji skysto metalo antena galėtų palengvinti duomenų siuntimą ir priėmimą iš lanksčios elektronikos. Galimas naudojimas apima jutiklius, įmontuotus į drabužius ar kitą tekstilę, lankstų elektroninį popierių arba implantuojamus biomedicinos prietaisus.
Maiklas Dikis , NC valstijos chemijos ir biomolekulinės inžinerijos docentas, dirbo su galio ir indžio lydiniu, kuris kambario temperatūroje yra skystas, tyrinėdamas, kaip jis elgiasi mikrokanaluose, kad būtų galima gaminti elektroniką. Ieškodamas kitų galimų naudojimo būdų, jis sugalvojo sukurti lanksčią anteną. Bendradarbiaujant su elektros inžinieriumi Gianluca Lazzi – Tada NC valstijoje, dabar Jutos universiteto Elektros ir kompiuterių inžinerijos katedros pirmininkas – Dickey ir jo studentai naudojo lydinį ir įprastą lankstų polimerą, vadinamą polidimetilsiloksanu (PDMS), kad pagamintų paprastą dipolinę anteną – iš esmės tiesų strypą. , kaip ir senamadiškos zuikio ausų antenos, naudojamos analoginei televizijai.
Tyrėjai supylė skystą PDMS į formą, kuri, sukietėjusi, paliko vieną vidinį kanalą. Tada jie suleido skystą galio ir indžio mišinį į kanalą ir jį sandariai uždarė. Visa tai gana paprasta, sako Dickey.
Lazzi laboratorijos tyrėjai ištyrė antenos veikimą ir išsiaiškino, kad jie gali sukurti elektrinį kontaktą su prietaisu tiesiog įsmeigę laidą į skystį, todėl nebereikės litavimo. Laboratorijoje antena spinduliavo plačiu dažnių diapazonu maždaug 90 procentų efektyvumu – tai prilygsta panašios varinės antenos efektyvumui. Tai pirmas dalykas, kuriuo mus nustebino, sako Lazzi. Antena taip pat išliko funkcionali, kol inžinieriai ją sulenkė, suko ir perlenkė per pusę; jie netgi ištempė jį dar 40 procentų virš įprasto ilgio. Kai įtampa buvo pašalinta, PDMS grįžo į pradinę formą.
Tačiau pakeitus antenos ilgį ją tempiant, įrenginys reaguoja į skirtingus radijo bangų dažnius. Įrenginio ištempimas aštuoniais milimetrais padidino jo atsaką daugiau nei 200 megahercų. Lazzi sako, kad tai gali būti naujas būdas sureguliuoti anteną arba sukurti kombinuotą antenos jutiklį. Antena, įtaisyta mašinoje arba betoninėje konstrukcijoje, pavyzdžiui, tilte, galėtų stebėti, ar laikui bėgant ji nepatenka.
Formos keitiklis: Lanksčią anteną sudaro skystas metalas, įpurškiamas į tamprio polimero mikrokanalus.
Skysto metalo antena taip pat gali sugyti, kai bus pažeista. Veikiamas oro, lydinys sudaro ploną oksiduotą sluoksnį, kuris neleidžia jam laisvai tekėti. Tai žinodamas, Dikis skustuvo ašmenimis perpjovė anteną, kad išbandytų jos gebėjimą išgydyti. Oksido sluoksnis išlaikė skystą metalą PDMS viduje, o kai skustuvas buvo pašalintas, daugeliu atvejų abu galai spontaniškai pavertė vieną laidžią laidą. Kitais atvejais tyrėjai turėjo suspausti nupjautus galus, kad atkurtų ryšį.
Dickey teigia, kad būtų nesunku masiškai gaminti tokią anteną: iš karto būtų galima pagaminti visą PDMS formų lapą, o paskui suskirstyti į atskirus įrenginius. Tyrėjai taip pat vertina kitus polimerus, nes PDMS gali trukdyti kai kurių formų antenų, tokių kaip kilpos, sraigtai ar pleistrai, dažniausiai naudojami ryšio įrenginiuose, tokiuose kaip mobilieji telefonai ir radijo ar televizijos siųstuvai-imtuvai, efektyvumui. Be to, Dickey teigia, kad kiti polimerai gali leisti antenoms ištempti dar toliau nei PDMS prieš suardant.
Lanksčią elektroniką kuriantys mokslininkai domisi naujosios antenos atvertomis galimybėmis. Tarkime, tai tikrai protingas būdas išspręsti svarbią problemą Džonas Rodžersas , inžinerijos profesorius iš Ilinojaus universiteto Urabana-Champaign, kuriantis minkštas medžiagas lanksčiai ir tampriai elektronikai.
Chuanas Hinestroza , Kornelio universiteto pluošto mokslo docentas, iškelia idėją į drabužius įtraukti Bluetooth arba mobiliųjų telefonų antenas. Dėl lankstumo bus nereikšmingas poveikis medžiagos drėgimo savybėms, o antena gali likti nepastebėta stebėtojams ir naudotojui, sako jis.