Антенна самая маленькая в мире для работы с объектами «Интернета вещей»

Антенна самая маленькая в мире для работы с объектами «Интернета вещей»

Современной электронике присущ принцип, чем больше эффекта, тем лучше. Этот принцип особенно актуален по отношению к носимым системам связи нового поколения. Благодаря таким системам, решается задача более плотного объединения людей, машин и прочих объектов беспроводного «Интернета вещей». Чтобы сделать устройства небольшими и достаточно удобными для транспортировки, учёным необходимо миниатюризировать входящие в конструкции компоненты.

Правило миниатюризации для новой антенны

Следуя упомянутому правилу миниатюризации, специалисты «ACS Nano» создали действительно самую крошечную из всех известных конструкций радиочастотную антенну. Толщина директора составляет всего одну сотую долю толщины человеческого волоса.

Традиционно принимающие и передающие радиоволны антенны делаются на основе металлических проводников:

  • алюминия,
  • меди,
  • серебра.

Все упомянутые материалы обладают высокой степенью электрической проводимости, но не очень хорошо работают в случаях изготовления ультратонких, лёгких антенн. В результате, большинство металлических антенн имеют толщину более 30 микрометров в диаметре. Этот фактор несколько ограничивает применение таких конструкций под использование с миниатюрными электронными устройствами.

Так вот, чтобы иметь возможность создать более тонкую антенну, изобретатели-инженеры решили опробовать чрезвычайно тонкие листы двумерного материала. Учёные взяли для исследований материал, структурно состоящий из слоя атомов металлического ниобия, расположенного между двумя слоями атомов селена (NbSe2).

Специалисты сконструировали экспериментальную антенну, путём нанесения нескольких слоёв нанолиста NbSe2 на основу — пластиковую подложку. Затем инженеры экспериментально проверили антенну толщиной 885 нм и обнаружили, что пластина ультратонкого материала площадью 10×10 мм2 показывает хорошие результаты. Эффективность излучения составила 70,6%.

Всенаправленное действие и усиление эффекта в космосе

Изготовленное антенное устройство демонстрировало распространение радиоволн буквально по всем направлениям. Как установили в процессе эксперимента, изменением длины антенны допустимо настроить частоту в диапазоне 2,01 — 2,80 ГГц, включая частоту под использование технологий Bluetooth и Wi-Fi.

Кроме того, экспериментальная конструкция показала широкие возможности сгиба и растяжения структуры без существенного влияния на рабочие характеристики. В дополнение к носимой электронике, новые приёмо-передающие устройства подобного типа могут найти удачное применение в системах связи, используемых в условиях открытого космоса. Обусловлены такие предпосылки тем, что применяемый материал имеет свойства становиться сверхпроводником при очень низких температурах космического пространства.


При помощи информации: ACS