Сколько раз вы задавались вопросом, почему радиоантенны обязательно должны быть жесткими и громоздкими объектами? Ответ исходит от команды инженеров из Колумбийского университета, которые решили полностью переосмыслить концепцию радиоантенны. Их подход на удивление примитивен: для создания гибких и портативных устройств связи они черпали вдохновение из техники жаккардового вязания, той же, что используется для свитеров с рождественским декором.
Неожиданный прорыв в радиосвязи
Le радиоантенны традиционные повсюду вокруг нас, на крышах домов и в телекоммуникационных системах. Это важные устройства, но они всегда имели очевидные ограничения: они тяжелые, громоздкие и часто дорогие в производстве. Эти ограничения на протяжении многих лет были серьезным препятствием, особенно для тех, кто живет или работает в отдаленных районах, где мобильность имеет ключевое значение.
Команда Колумбия Инжиниринг решил подойти к этой проблеме с совершенно новой точки зрения. Вместо того, чтобы искать решения в высоких технологиях, они обратились к древней методике: трикотаж флоат-жаккард, тот самый, который использовался для создания свитеров с классическим декором.
Магия умного вязания радиоантенны.
Процесс создания этих радиоантенны Текстиль – это так же просто, как и гениально. Используя имеющиеся в продаже металлические нити и диэлектрики, команда создала свои прототипы. Используемая техника предполагает использование двух или более типов пряжи для создания рисунка, при этом одна пряжа «плавает» под тканью, когда она не используется. Это нововведение не просто теоретическое: каждая метаповерхность площадью около одного квадратного метра вяжется всего за 45 минут. И это не деликатные устройства: они выдерживают многократную стирку и глажку, сохраняя свои свойства неизменными.
Il Профессор Наньфан Юй, пионер в области исследований нанофотонных устройств, с ностальгией вспомнил фиолетовый свитер с белыми кошками, который он носил в детстве, отметив, что та же техника, которая использовалась для этих украшений, теперь является основой революционной технологии.
Техника флоат-жаккардового вязания, используемая для создания этих текстильных метаповерхностей, — это точно та же техника, которую наши бабушки и дедушки использовали для изготовления свитеров.
Будущее за тканями
Перспективы на будущее впечатляют. Команда изучает методы трикотажные изделия современные (их не менее десятка) для создания более сложных и многофункциональных конструкций. Цель состоит в том, чтобы интегрировать электронные схемы и точки складывания в ткани, создавая устройства, которые можно легко складывать и раскладывать или даже переключать между различными электромагнитными функциями.
Масштабируемость — еще одна сильная сторона: коммерческие вязальные машины могут производить ткани шириной до двух метров без ограничений по длине. Это открывает путь к созданию радиоантенны высокий коэффициент усиления с апертурами в несколько метров в диаметре, настолько легкий, что их можно нести на спутниках для связи на огромных расстояниях.
Важно отметить, что эти устройства были изготовлены с использованием имеющихся в продаже нитей и с использованием установленных производственных технологий.
«Текстильная» радиоантенна: мост между традициями и инновациями
Мне нравится думать, что это открытие представляет собой прекрасный пример того, как инновации часто скрываются в самых повседневных аспектах нашей жизни. Профессор Ю предположил, что сообщества вязальщиц могли бы найти оригинальные способы объединить эстетику и функциональность в свитере, который также мог бы действовать как усилитель Wi-Fi (при условии, что это безопасно для здоровья).
Исследование, опубликованное в журнале Передовые материалы (Я связываю это с вами здесь) демонстрирует, как порой можно найти самые элегантные решения сложных проблем, взглянув на прошлое новыми глазами. В мире, все более ориентированном на высокие технологии, интересно наблюдать, как древняя техника может открыть новые горизонты в коммуникациях будущего.
