Eletrônica

Antenas ficam 1.000 vezes menores

Antenas ficam 1.000 vezes menores
A miniaturização finalmente chegou às antenas. [Imagem: Tianxiang Nan et al. - 10.1038/s41467-017-00343-8]

Miniaturização das antenas

Projetar antenas sempre teve sua porção de ciência e engenharia, mas continua tendo muito de arte.

Uma das maiores de dificuldades é reduzir seu tamanho, já que cada antena deve ter uma relação direta com o comprimento da onda eletromagnética que deve captar - e as ondas eletromagnéticas úteis costumam ter comprimentos de onda bem grandes, muito maiores do que as dimensões dos demais componentes envolvidos na tecnologia atual.

"Um monte de gente tem tentado reduzir o tamanho das antenas. Este é um desafio em aberto para toda a sociedade. Nós olhamos para o problema e pensamos: 'Por que não usamos um novo mecanismo?" conta o professor Nian Sun, da Universidade Northeastern, nos EUA.

Ele e sua equipe testaram o novo mecanismo e é pouco dizer que deu certo - deu muito certo.

A inovação permitirá construir antenas até 1.000 vezes menores do que as atualmente disponíveis para faixas de frequência práticas, usadas em várias aplicações.

Ressonância acústica

Em vez de projetar antenas para a ressonância das ondas eletromagnéticas - para que elas recebam e transmitam ondas eletromagnéticas - a equipe de Sun adaptou as antenas à ressonância acústica.

As ondas de ressonância acústica são aproximadamente 10 mil vezes menores que as ondas eletromagnéticas. Isso significa uma antena que é várias ordens de grandeza menores do que as antenas mais compactas disponíveis hoje.

Como a ressonância acústica e as ondas eletromagnéticas têm a mesma frequência, as novas antenas deverão funcionar para celulares e outros dispositivos de comunicação sem fio - na verdade, os pesquisadores constataram que suas antenas são melhores do que as tradicionais.

As antenas miniaturizadas também deverão ter grandes implicações para os dispositivos da internet das coisas e para o campo biomédico, viabilizando dispositivos eletrônicos injetáveis e implantáveis para realizar exames e monitorar a saúde.

Bibliografia:

Acoustically actuated ultra-compact NEMS magnetoelectric antennas
Tianxiang Nan, Hwaider Lin, Yuan Gao, Alexei Matyushov, Guoliang Yu, Huaihao Chen, Neville Sun, Shengjun Wei, Zhiguang Wang, Menghui Li, Xinjun Wang, Amine Belkessam, Rongdi Guo, Brian Chen, James Zhou, Zhenyun Qian, Yu Hui, Matteo Rinaldi, Michael E. McConney, Brandon M. Howe, Zhongqiang Hu, John G. Jones, Gail J. Brown & Nian Xiang Sun
Nature Communications
Vol.: 8, Article number: 296
DOI: 10.1038/s41467-017-00343-8




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