This post is also available in:
English (אנגלית)
חוקרים מאוניברסיטת וושינגטון (WSU), בשיתוף עם אוניברסיטת מרילנד וחברת בואינג, פיתחו סוג חדש של אנטנות בהדפסה תלת־ממדית שעשוי לשנות את הדרך שבה כלי רכב, רחפנים ומכשירים לבישים שומרים על תקשורת אלחוטית בזמן תנועה. מערכת האנטנות הגמישה שפותחה נועדה לשמור על יציבות האות גם כאשר היא מתכופפת, רועדת או נחשפת לתנאי סביבה קשים.
אנטנות גמישות קונבנציונליות סובלות מבעיות אמינות: כאשר המשטח שאליו הן מוצמדות מתעוות או מתכופף, צורת האנטנה משתנה במעט – מה שגורם לנפילות או לעיוותים באות. בעיה זו הגבילה עד כה את השימוש בהן בתחומים כמו כנפי מטוסים, לוחות רכב או טכנולוגיות לבישות, שבהם תנועה היא מצב קבוע.
צוות החוקרים של WSU פתר את הבעיה באמצעות הדפסה תלת־ממדית ודיו המבוסס על ננו־חלקיקי נחושת, המשפר את המוליכות החשמלית. התוצאה היא מערך קל משקל של ארבע אנטנות שניתן להדפיס ישירות על משטחים גמישים או מעוקלים – וכך להפוך אותם לחלק אינטגרלי ממערכת התקשורת עצמה. הבדיקות הראו כי האנטנות שומרות על ביצועים עקביים גם תחת מאמצים מכניים, לחות, שינויים בטמפרטורה וחשיפה למלח, אשר נחשבים לתנאים שפוגעים לרוב ברכיבים אלקטרוניים.
על פי דיווח של Interesting Engineering, חידוש נוסף הוא המעבד הייעודי שפותח כדי לעבוד לצד מערך האנטנות. שבב זה מנטר על האות באופן רציף ומתקן בזמן אמת כל עיוות הנגרם מתנועה או רטט של החומר. תיקון זה מתבצע מיידית, כך שהחיבור האלחוטי נותר יציב גם בזמן שהמשטח גמיש או נע.
האנטנות נבנו כמודולים קטנים בצורת "אריחים", הניתנים לשילוב למערכים גדולים יותר. בניסויים, החוקרים שילבו ארבעה אריחים ליצירת מערך של 16 אנטנות, שהצליח לשדר ולקלוט אותות ביעילות גם תוך כדי תנועה. צריכת האנרגיה הנמוכה והגמישות הגבוהה של המערכת הופכות אותה מתאימה למגוון יישומים – מרחפנים ולוויינים ועד טקסטילים חכמים.
אם תיושם מסחרית, הגישה הזו עשויה לאפשר דור חדש של מערכות תקשורת משולבות – שבהן האנטנות מוטמעות ישירות במבנה המטוס, הרכב או אפילו הבגד – מבלי לפגוע באיכות האות.
הממצאים פורסמו בכתב העת Nature Communications.
