Pienempi antenni - parempi mieli

22.09.2017

Northeastern-pienempi-antenni-parempi-mieli-300.jpgNorteastern Unversityn tutkijat professori Nian Sunin johdolla ovat kehitelleet täysin uutta lähestymistapaa antennien suunnitteluun.

Kehitystyö antaa tutkijoille mahdollisuuden rakentaa antenneja, jotka ovat jopa tuhat kertaa pienempiä kuin tällä hetkellä käytettävissä olevat antennit.

Sähkömagneettisilla aalloilla on suhteellisen pitkä aallonpituus ja antennien on oltava tietyn kokoinen toimiakseen tehokkaasti sähkömagneettisen säteilyn parissa.

Niiden sijaan tutkijat suunnittelivat antennit akustiselle resonanssille. Niiden aallot ovat noin 10 tuhatta kertaa pienempiä kuin sähkömagneettiset aallot. Tämä tarkoittaa antennia, joka on yksi tai kaksi suuruusluokkaa pienempi kuin nykyisin saatavilla olevat kompakteimmat antennit.

Koska akustisella resonanssilla ja sähkömagneettisilla aalloilla on sama taajuus, uudet antennit toimisivat edelleen matkapuhelimissa ja muissa langattomissa viestintälaitteissa.

Teknisesti tutkijat toteuttivat nanomekaanisia magnetosähköisiä (ME) antenneja, joiden perustana on ripustettu ferromagneettinen/pietsosähköinen heterokalvo.

Vastaanotossa nämä antennit tunnistavat sähkömagneettisten aaltojen magneettikentät ja tuottavat pietsosähköisen antojännitteen. Lähetettäessä pietsomekaniikka stimuloivat ferromagneettiseen kalvoon magneettisia värähtelyjä ja sitä kautta sähkömagneettisia aaltoja.

Antenni voi olla niin pieni, koska akustiset aallot kulkevat kalvossaan hitaammin kuin vastaavat sähkömagneettiset aallot. Esimerkiksi yhden gigahertzin taajuinen aalto - joka liikkuu valonopeudella - kulkee miljardiosasekunnissa 30 senttimetriä. Mutta ohutkalvon värähdellessä samalla taajuudella liikahdus on vain muutama sata nanometriä.

Pienillä antenneilla on suuria mahdollisuuksia paitsi esineiden Internetin laitteille ja mutta erityisesti biolääketieteessä. Professori Sun on myös bioteknisen tiedekunnan jäsen ja hänen mukaan eräs sovellus olisi neurokirurgiaan liittyvä antenni, joka voi tuntea neuronin käyttäytymistä syvällä aivoissa.

"Millimetrin tai jopa mikrometrin kooltaan oleva antenni tekisi biolääketieteellisen implantoinnin helpommaksi ja kudosvauriota olisi paljon vähemmän", toetaa Nian Sun.

Aiheesta aiemmin:

Ajoneuvosta antenni

19.03.2019Molekyylielektroniikan toimintoja kvantti-interferenssillä
18.03.2019Nesteitä ja molekyylejä sähkön tuottajiksi
15.03.2019Moiré-kuviot tuottavat superhiloja
14.03.2019Kvanttivaloa ja kvanttipisteitä
13.03.2019Kävisikö pii sittenkin akkuanodiksi
12.03.2019DNA-tietotekniikka tehostuu
11.03.2019Kvanttianturi tehostaa syövän hoitoa
08.03.2019Miten olisi magnonielektroniikka?
07.03.2019Spintroniikka näyttää kykynsä
06.03.2019Eriväristen fotonien lomittaminen

Siirry arkistoon »