A permetezhető antennák forradalmasítani fogják a dolgok internetét

A Drexel Egyetem kutatói kifejlesztettek egy módszert az antennák permetezésére, amelyek felülmúlják a hagyományos fémantennákat, megnyitva az ajtót az IoT gyorsabb és könnyebb kiépítésének.

Ami a tárgyak internete (IoT) formai tényezőinek óriási ugrását jelentheti, a tudósok azt állítják, hogy feltalálták az antennát. Azt állítják, hogy a bug-spray-szerű alkalmazás felülmúlja a hagyományos fémantennákat.

Ha valóban felülmúlja a hagyományos antennákat, az átlátszó, tintaszerű radiátorok átalakítják a hálózatok felépítéséhez használt fizikai közegeket. Rugalmas hordozókból, ablakokból vagy adatközpont falakból akár antennákat is lehet készíteni, amelyek drasztikusan megváltoztatnák az adatgyűjtő tájat.

"Antenna telepítése [lehet] olyan egyszerű, mint valami hibajelentés" - írja a Drexel Egyetem honlapjának cikke.

Hogyan működik az antenna spray

A koncepció úgy működik, hogy a titán-karbid vegyületeket vízben oldják fel a festék előállításához. A vegyület az MXene nevű anyagtudományi termékből származik (2011-ben a Drexelnél találták ki és "maksens" néven emlegetik), amely alapvetően csak néhány atom vastagságú szervetlen, szuper vékony anyag, amely egyesíti a vezető fémet a vízben oldódó tulajdonságokkal . A laboratóriumi vizsgálatok anyagát kézműves stílusú festékszóróval ezután ténylegesen permetezik a tárgyra. Amikor a víz elpárolog, az antenna megmarad.

"Az anyag kivételes vezetőképessége lehetővé teszi rádióhullámok továbbítását és irányítását, még akkor is, ha nagyon vékony bevonattal alkalmazzák." Rendkívül vezetőképes, állítják a kutatók.

Az a karcsúsítás, mint például a tíz nanométeres mikron vastagságig, amelyet a csoport az átlátszó antennákkal kapott, az IoT súlycsökkenést is eredményezné. Ez kulcsfontosságú néhány nyomkövető érzékelő számára, például a szállításhoz használt érzékelők számára. A könnyedség hatással lehet az érzékelő energiafogyasztásának csökkentésére is - minél könnyebb egy drón például, annál kevesebb energiára van szüksége ugyanolyan akkumulátormérettel, és így annál hosszabb élettartama van a levegőben. A csoport szerint a papírvastagság egytizedének optimális vastagsága felülmúlja a többi nanoanyagot, például a grafént.

"Az a képesség, hogy egy antennát rugalmas hordozóra permetezünk vagy optikailag átlátszóvá tesszük, azt jelenti, hogy rengeteg új helyet kaphatunk a hálózatok felállításához" - mondja Kapil Dandekar, a kutatás társszerzője. "Vannak olyan új alkalmazások és új módszerek az adatgyűjtésre, amelyeket jelenleg el sem tudunk képzelni."

Ez a rugalmasság lehetővé teheti az integrációt lényegesen több objektummal, mint amennyi a hagyományos antennák előállításához használt alumíniummal, rézzel és más fémekkel lehetséges. Az „üveg fonalig és héjig” minden olyan felület, amelyet tesztelni kell.

"A fémek jelenlegi gyártási módszerei nem képesek az antennákat elég vékonyra és bármilyen felületre alkalmazhatóvá tenni" - mondja Jurij Gogotsi, vezető tudós a Drexel Univeristy cikkében. "Ez annak ellenére, hogy több évtizedes kutatás és fejlesztés történt a fémantennák teljesítményének javítása érdekében."

És valóban az antennák nem tűnnek el hamarosan. Egy 5G-s rádiómérnök nemrégiben azt mondta nekem, nem kapcsolódva a permetezhető antennaprojekthez, hogy a jövőben fejenként szükséges rádiószám körülbelül 1000 lehet. És az egyik az, hogy néhány közelgő 5G IoT vezeték nélküli technológiát MIMO antennatechnikával látunk, 64 antennával egy rádióban.

"A permetezhető antennák a jövő technológiai csatlakozói lehetnek" - mondja Drexel.

"Az antennákat szinte bárhol, szinte bárki használhatja festékszóróval szinte bármilyen célból" - írják a kutatók egy része a The Conversation-ben megjelent kapcsolódó cikkben.