Ăng ten điều chỉnh tần số bằng cách thay đổi hình dạng

8 giờ trướcBài gốc

Thay vì kim loại cứng thông thường, “siêu ăng ten” dùng siêu vật liệu – vật liệu được thiết kế đặc biệt với các đặc tính dựa trên cấu trúc hình học của chúng. Phát minh này đặc biệt phù hợp với ứng dụng như truyền năng lượng cho thiết bị đeo, theo dõi chuyển động thực tế tăng cường (AR) hoặc giao tiếp không dây.

Sinh viên kỹ thuật cơ khí MIT Marwa AlAlawi - tác giả chính của nguyên cứu - cho biết: “Vẻ đẹp của siêu vật liệu nằm ở chỗ chúng là một hệ thống liên kết được kết nối với nhau tạo nên cấu trúc hình học giúp giảm bớt sự phức tạp của hệ thống cơ học”.

Loạt nguyên mẫu ăng ten siêu vật liệu - Ảnh: MIT

“Siêu ăng ten” bền bỉ

Thông thường ăng ten là những thanh kim loại tĩnh không thay đổi hình dạng, chuyên phát và thu sóng vô tuyến. Tuy nhiên MIT muốn biến ăng ten từ phần cứng cứng nhắc thành thiết bị linh hoạt cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau. Vài năm gần đây ăng ten siêu vật liệu vượt qua giai đoạn lý thuyết, bắt đầu giải quyết vấn đề thực tế, đặc biệt là trong lĩnh vực như 5G, truyền thông vệ tinh, cảm biến y sinh. Siêu vật liệu thế hệ mới có thể được lập trình để thay đổi hình dạng bằng cách xoay, nén, kéo giãn hoặc uốn cong loạt cấu trúc bên trong lặp lại của chúng.

“Để điều chỉnh tần số, chúng ta cần thay đổi chiều dài hiệu dụng của ăng ten hoặc tạo khe hở trên đó. Siêu vật liệu cho phép chúng ta đạt được những trạng thái khác nhau đó chỉ từ một cấu trúc”, theo sinh viên AlAlawi.

Về mặt cấu tạo, siêu ăng ten gồm một lớp không dẫn điện nằm giữa hai lớp dẫn điện. Thiết bị được tạo ra bằng cách cắt laser một lớp không dẫn điện từ tấm cao su, sau đó phủ lớp sơn phun dẫn điện.

Trong quá trình phát triển, nhóm ghi nhận siêu vật liệu không chịu được sự uốn cong và kéo giãn liên tục. Họ giải quyết vấn đề bằng cách phủ lớp sơn acrylic dẻo giúp bảo vệ cấu trúc và ngăn ngừa gãy vỡ. Các thí nghiệm chứng minh ăng ten rất bền, có thể chịu hơn 10.000 lần ép.

Ăng ten thay đổi hình dạng có thể là phương pháp cảm biến mới, phát hiện thay đổi vật lý trong môi trường xung quanh bằng cách ghi lại sự dịch chuyển của tần số cộng hưởng. Chẳng hạn theo dõi hơi thở bằng cách phát hiện sự co giãn của lồng ngực, rèm thông minh điều chỉnh độ sáng, tai nghe điều chỉnh chế độ khử tiếng ồn.

Cẩm Bình

Nguồn Một Thế Giới : https://1thegioi.vn/ang-ten-dieu-chinh-tan-so-bang-cach-thay-doi-hinh-dang-236403.html