Vědci z bostonská univerzity Northeastern představili nové řešení technologie pro antény budoucnosti, které budou moci být tisíckrát menší, než ty současné. S tím souvisí i možnosti, které to přinese, protože o zmenšování antén se vědci pokouší už dlouho a je to velmi náročný úkol.

Většina dnešní elektroniky je silně závislá na bezdrátovém přenosu dat – ať už se jedná o mobilní telefony, auta, televize, dálkové ovladače, chytré hodinky, zařízení pro internet věcí nebo třeba klasické rádio. Ve všech případech jde o elektromagnetické vlny, přes které se signál šíří. Problém je, že mají dlouhou vlnovou délku a antény tak musí být velikostně přizpůsobené pro efektivní přijímání a vysílání (typicky desetina vlnové délky).

Moderní elektronika jako mobilní telefony, chytré hodinky a IoT se neustále zmenšuje, což přináší problémy. V rámci ostatních součástek se kromě baterií miniaturizace stále daří – ať už jde o čipy, displeje nebo senzory všeho druhu. Jak to ale s novým objevem vypadá, konečně se podařilo vyřešit i anténu.

Zcela nový přístup

Pro vytvoření antén budoucnosti bylo nutné k problému přistoupit zcela jinak. A to přesně vědci udělali. Místo použití elektromagnetické vlnové rezonance, vytvořili technologii na bázi akustické vlnové rezonance.

Vzhledem k tomu, že akustické rezonanční vlny jsou 10 000x menší, než současné používané elektromagnetické vlny, umožňuje to stavbu řádově menší antény. Vědci dokonce už v této fázi vyrobili prototypy o dva řády menší, než jsou antény v současné nejmenší a nejmodernější elektronice.

Ještě lepší vlastnosti

Nová technologie s využitím akustické rezonance je schopná pracovat ve stejných frekvencích, jako elektromagnetické vlny, stejně tak poskytuje přenos informace blížící se rychlosti světla. Vědci tvrdí, že antény bude možné vyrábět za pomoci stávajících výrobních technologií a i přes to, že prototypy vytvořili a testovali v rámci frekvencí VHF (60 MHz) a UHF (2,25 GHz), neměl by být problém ani s vyšší frekvencí v rámci desítek gigahertz

Nová ovladatelná nanomechanická magnetoelektrická anténa poskytuje dle měření dokonce lepší přenosové parametry, než ty nejlepší antény a to hlavně díky tomu, že dokáže přesně vysílat i zachytit magnetické pole elektromagnetických vln.

Připraveno pro budoucnost

Už se pomalu blíží doba, kdy budeme mít nějakou formu elektroniky nejen neustále na těle – třeba chytré brýle, ale také přímo v těle. Už jsme psali o nových formách napájení i čipech a anténa je jedna z klíčových částí, kterou je nutné mít k celkovému funkčnímu zařízení, které bude třeba jednou tak malé, že bude putovat našim krevním řečištěm nebo dokonce snímat jednotlivé neurony v mozku.

Jednotlivé části budou muset mít nějakou formu lokálního výpočetního výkonu, ale zároveň budou muset umožňovat vzdálenou bezdrátovou komunikaci pro přenos informací jak mezi sebou (nanobotů budeme mít v těle třeba miliardy), tak i s externím zařízením mimo tělo.

V nejbližší budoucnosti je ale nový typ antény důležitý hlavně pro levné a miniaturní senzory a jednoduchou elektroniku ze světa IoT, kde je rovněž obrovský tlak na další zmenšování všech částí a tím pádem i snižování cen.

Oficiální materiál k výzkumu si můžete prostudovat zde.

Autor: Karel Javůrek

Zdroj: vtm