Ученые из Университета Дзяо Тун в Китае разработали миниатюрные растяжимые антенны на основе гидрогеля и жидкого металла — эвтектического сплава (с пониженной температурой плавления) галлия и индия. Как отмечает руководитель группы Тао Чен, такие эластичные конструкции размером 24 мм x 0,6 мм x 0,2 мм можно использовать в гаджетах — от фитнес-трекеров до медицинских датчиков. Длина модернизированных антенн в 2 раза меньше обычной.
Научная статья опубликована в журнале Optics Express .
С помощью фемтосекундного лазера в гидрогеле формируются микроканалы, которые затем заполняются расплавленным металлом. Получается гибкая и прочная проволока.
Гидрогель обладает уникальными диэлектрическими свойствами. На его основе можно создавать конструкции, выдерживающие деформацию и многократное растяжение до 48% по сравнению со стандартными полимерами.
Чтобы проверить эффективность нового метода, исследователи создали прототипы дипольных антенн и измерили, как они отражают радиоволны разных частот. Эксперимент показал обнадеживающие результаты.
Эти исследования опираются на предыдущие разработки специалистов из Королевского технологического университета Абдаллы (Саудовская Аравия). Они предложили метод создания трёхмерных серебряных структур с помощью лазерной обработки того же гидрогеля. Однако серебро оказалось слишком хрупким и плохо растягивалось.
В дальнейшем ученые будут работать над улучшением герметичности микроканалов в антеннах. Это повысит прочность конструкции. Кроме того, они хотят создавать полностью гибкие датчики со сложными двух- и трёхмерными структурами.
Гибкие антенны помогут сделать носимую электронику еще более компактной и легкой. А благодаря изменению резонансной частоты от 770 до 927 МГц при растяжении их можно применять в качестве датчиков движения. Исследователи продолжают совершенствовать технологию, чтобы увеличить ее надежность и функциональность.
Источник: SecurityLab