ساخته شدن آنتن های تک لایه

به گزارش کارگروه فناوری اطلاعات سایبربان، به نقل از «IEEE Spectrum»؛ مهندسان به صورت پیوسته در تلاش هستند ابعاد آنتن ها را کوچک کنند. امروزه می توان آنتن ها را بدون هیچ مشکلی در تلفن ها و ساعت های هوشمند جایگذاری کرد؛ اما با توجه به چشم انداز این ابزارها، اندازه ی این گیرنده ها همچنان بزرگ بوده و فضای زیادی را اشغال می کنند.

پژوهشگران دانشگاه درکسل واقع در فیلادلفیا، آنتنی 2 بعدی یا تک لایه را توسعه داده اند. این گیرنده را می توان از طریق اسپری کردن در ابزارهای پوشیدنی، اینترنت اشیا یا هر وسیله ی دیگری که از نمونه های نازک، سبک وزن و انعطاف پذیر بهره می برند، به کار گرفت.

آنتن بالا از جنس کاربید تیتانیوم (titanium carbide) ایجاد شده، شفاف است و دیده نمی شود. برای مثال در یک پنجره ی هوشمند، باید از مدارهای شفاف برای ارسال سیگنال استفاده شود. همچنین در یک سلول خورشیدی همه چیز باید شفاف باشد.

البته پژوهشگران توضیح دادند که ماده ی بالا کاملا دو بعدی نیست؛ اما بسیار نازک بوده و در ساخت آن از ماده ای به نام «MXen» بهره گرفته شده است. این مواد معمولا از ترکیب موادی مانند تیتانیوم و کربن به دست می آید.

برای اسپری کردن آنتن، ابتدا MXen را در آب مخلوط می کنند تا نوعی جوهر بر پایه ی آب ایجاد شود. سپس محلول به شکل دلخواه روی ابزار مورد نظر قرار می گیرد. بلافاصله پس از تزریق ماده می توان از آن به عنوان گیرنده استفاده کرد.

نوآوری یاد شده تنها یک صد نانومتر ضخامت دارد. برای مقایسه می توان به آنتن های مسی امروزی اشاره کرد که در بهترین حالت قطر آنها برابر با 3 هزار نانومتر است.

محققان شرح دادند تیتانیوم کاربید به شدت در برابر تداخل الکترومغناطیسی مقاوم است و در نتیجه می تواند جلوی سیگنال های ناخواسته را بگیرد. به علاوه این ماده نسبت به نانو لوله ی کربنی (carbon nanotubes)، -دیگر ماده ی مورد بررسی پژوهشگران جهان در زمینه ی ایجاد آنتن-  از رسانایی بالاتری برخوردار است.

در آزمایش انجام شده توسط دانشمندان، آنتن دو بعدی یاد شده، عملکردی در سطح گیرنده های مسی از خود نشان داد.

در مقایسه با فرآیند کوچک سازی آنتن های امروزی، دستاورد پژوهشگران بسیار ساده تر تولید می شود. به علاوه فلزهای بسیار نازک قادر به انتقال موثر جریان الکتریسیته نیستد؛ اما آنتن تک لایه ی یاد شده با این چالش مواجه نیست.

فناوری مذکور را تنها می توان در محیط های سرپوشیده به کار گرفت؛ به همین علت پژوهشگران در تلاش هستند تا جایگزین مناسبی برای آب پیدا کنند. در نتیجه ی این اقدام می توان از آنتن تک لایه در محیط های باز و بارانی نیز بهره گرفت.