Чернила из меди и «умный» чип: Представлена гибкая антенна, которую невозможно вывести из строя
NewsMakerТехнология 3D-печати позволила решить проблему, которая десятилетиями сдерживала развитие мобильных устройств.
Новая разработка американских учёных может изменить принципы беспроводной связи в движущихся объектах — от беспилотников до самолётов. Команда из Университета штата Вашингтон (WSU) представила прототип гибкой антенны, напечатанной на 3D-принтере , которая сохраняет стабильность сигнала даже при вибрациях, изгибах и внешних воздействиях. Это открывает путь к созданию высокоскоростных и энергоэффективных систем беспроводной связи, интегрированных непосредственно в конструкцию летательных аппаратов, автомобилей и носимой электроники.
Проект сочетает уникальный дизайн антенн и специальный процессор, способный в реальном времени компенсировать ошибки передачи данных. Антенны выполнены из лёгкого, гибкого материала и могут быть масштабированы — каждая представляет собой модуль, который легко объединяется с другими. В ходе экспериментов учёные собрали массив из четырёх таких модулей, получив 16 активных антенн. Система стабильно функционировала при движении, сохраняя высокое качество передачи даже в условиях повышенной влажности, резких перепадов температуры и при воздействии соли.
Проблема нарушения сигнала в гибкой электронике — одно из основных препятствий на пути к её массовому применению. При деформации форма антенны меняется, что разрушает структуру волны и нарушает связь . В WSU предложили радикально иной подход: совместно с коллегами из Университета Мэриленда и компании Boeing они разработали проводящую чернильную смесь на основе медных наночастиц. Этот состав позволил напечатать на 3D-принтере компактный и стабильный по характеристикам антенный массив.
Дополнительную устойчивость обеспечивает созданный исследователями чип, который динамически отслеживает и корректирует искажения сигнала. Он обрабатывает деформации в материале, компенсирует вибрации и обеспечивает точное формирование направленного луча. Такой уровень адаптивности ранее был недостижим для гибких систем.
Сами антенны потребляют минимум энергии, что особенно важно для портативных устройств, беспилотников и систем, размещаемых в ограниченных пространствах. Возможность встраивания антенн в корпус дронов или элементы одежды делает технологию перспективной для смарт-текстиля, телеметрии и беспроводных сенсорных сетей.
По словам авторов, в перспективе технология найдёт применение в авиастроении, космической отрасли и автомобильной промышленности, где востребованы лёгкие, надёжные и высокоэффективные средства связи. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications.
Новая разработка американских учёных может изменить принципы беспроводной связи в движущихся объектах — от беспилотников до самолётов. Команда из Университета штата Вашингтон (WSU) представила прототип гибкой антенны, напечатанной на 3D-принтере , которая сохраняет стабильность сигнала даже при вибрациях, изгибах и внешних воздействиях. Это открывает путь к созданию высокоскоростных и энергоэффективных систем беспроводной связи, интегрированных непосредственно в конструкцию летательных аппаратов, автомобилей и носимой электроники.
Проект сочетает уникальный дизайн антенн и специальный процессор, способный в реальном времени компенсировать ошибки передачи данных. Антенны выполнены из лёгкого, гибкого материала и могут быть масштабированы — каждая представляет собой модуль, который легко объединяется с другими. В ходе экспериментов учёные собрали массив из четырёх таких модулей, получив 16 активных антенн. Система стабильно функционировала при движении, сохраняя высокое качество передачи даже в условиях повышенной влажности, резких перепадов температуры и при воздействии соли.
Проблема нарушения сигнала в гибкой электронике — одно из основных препятствий на пути к её массовому применению. При деформации форма антенны меняется, что разрушает структуру волны и нарушает связь . В WSU предложили радикально иной подход: совместно с коллегами из Университета Мэриленда и компании Boeing они разработали проводящую чернильную смесь на основе медных наночастиц. Этот состав позволил напечатать на 3D-принтере компактный и стабильный по характеристикам антенный массив.
Дополнительную устойчивость обеспечивает созданный исследователями чип, который динамически отслеживает и корректирует искажения сигнала. Он обрабатывает деформации в материале, компенсирует вибрации и обеспечивает точное формирование направленного луча. Такой уровень адаптивности ранее был недостижим для гибких систем.
Сами антенны потребляют минимум энергии, что особенно важно для портативных устройств, беспилотников и систем, размещаемых в ограниченных пространствах. Возможность встраивания антенн в корпус дронов или элементы одежды делает технологию перспективной для смарт-текстиля, телеметрии и беспроводных сенсорных сетей.
По словам авторов, в перспективе технология найдёт применение в авиастроении, космической отрасли и автомобильной промышленности, где востребованы лёгкие, надёжные и высокоэффективные средства связи. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications.