Вчені створили гнучкі антени для компактних гаджетів

Вчені з Університету Дзяо Тун у Китаї розробили мініатюрні розтяжні антени на основі гідрогелю та рідкого металу – евтектичного сплаву (зі зниженою температурою плавлення) галію та індію. Як зазначає керівник групи Тао Чен, такі еластичні конструкції розміром 24 мм х 0,6 мм х 0,2 мм можна використовувати в гаджетах - від фітнес-трекерів до медичних датчиків. Довжина модернізованих антен у 2 рази менша за звичайну.

Наукова стаття опублікована в журналі Optics Express.

За допомогою фемтосекундного лазера у гідрогелі формуються мікроканали, які потім заповнюються розплавленим металом. Виходить гнучкий та міцний дріт.

Гідрогель має унікальні діелектричні властивості. На його основі можна створювати конструкції, що витримують деформацію та багаторазове розтягування до 48% порівняно зі стандартними полімерами.

Щоб перевірити ефективність нового методу, дослідники створили прототипи дипольних антен та виміряли, як вони відображають радіохвилі різних частот. Експеримент показав обнадійливі результати.

Ці дослідження спираються на попередні розробки фахівців із Королівського технологічного університету Абдалли (Саудівська Аравія). Вони запропонували метод створення тривимірних срібних структур за допомогою лазерної обробки того ж гідрогелю. Проте срібло виявилося надто тендітним і погано розтягувалося.

Надалі вчені працюватимуть над покращенням герметичності мікроканалів в антенах. Це підвищить міцність конструкції. Крім того, вони хочуть створювати повністю гнучкі датчики зі складними дво- та тривимірними структурами.

Гнучкі антени допоможуть зробити електроніку, що носиться, ще більш компактною і легкою. А завдяки зміні резонансної частоти від 770 до 927 МГц при розтягуванні їх можна застосовувати як датчики руху. Дослідники продовжують удосконалювати технологію, щоб збільшити її надійність та функціональність.