Разтеглива антена за преносими устройства за контрол на здравословното състояние

Източник 1:  cxem.net

Източник 2: electronicsnews.com.au

Изследователи от университета North Caroline State University са разработили нова, разтягаща се антена, която се вгражда в преносимите устройства, като например в уредите за контрол над здравословното състояние.

Много гъвкавата антена съдържа сребърни нанопроводници и може да се вгражда в различни преносими устройства за наблюдение на здравословното състояние (погледнете снимката отдолу).

„Много изследователи – в това число и нашата лаборатория – са разработили прототипи на датчици за преносими системи за контрол на здравето, но за такъв тип устройства е необходимо да се разработи антена, която може лесно да се интегрира, за предаването данните, постъпващи от датчиците, което позволява контролирането на състоянието на пациента или неговото диагностициране“, казва доктор Йонг Жу(Yong Zhu), доцент по механично и аерокосмично инженерство към университета NC State и основен автор на документа, описващ този проект.

Изследователите искали да разработят антена, която да можела лесно да се разтяга, да се свива или извива, но след това винаги да се връща към своето първоначална форма, тъй като преносимите устройства могат лесно да бъдат натоварени по различен начин при движението на пациентите.

За създаването на еластичната антена изследователите използвали шаблон за нанасянето на сребърни нанопроводници в специална форма, след което залели тези нанопроводници с течен полимер. Когато течния полимер се втвърдил, той сформирал еластичен композитен материал, който притежавал вградени нанопроводници в желаната подредба (модел).

Този структурен материал образува излъчващия елемент на микро-лентовата вътрешна антена. Чрез изменението на формата и размера на излъчващия елемент, изследователите могат да управляват честотата, при която антената излъчва и приема сигнал. Освен това излъчващият елемент се свързва с „заземяващ“ слой, който е направен от аналогичен композитен материал, с изключение на това, че той притежава непрекъснат вграден слой от сребърни нанопроводници.

Изследователите също така научили, че ако честотата на антената е постоянна, кагато антената е разтегната (тъй като това води до промяна на нейните размери), то тази честота остава в границите на дадения диапазон. „Това означава, че антената ефективно комуникира с отдалеченото оборудване, когато тя е разтегната“, казва Адамс (Adams).

„Освен това, антената се връща към своята първоначална форма и продължава да работи дори след значителни деформации, сгъвания или разтягания“. Тъй като честотата се изменя почти линейно при разтягане, антената може да се използва също така като безжичен тензодатчик.

„Другите учени, разработващи разтягащи се датчици, използват например течен метал“, казва Жу. „Нашата технология е достатъчно елементарна, може лесно да се интегрира непосредствено в самите датчици и достатъчно лесно да се мащабира“.

Работата над новата , разтягаща се антена е основана на предходните лабораторни изследвания на Жу, по създаването на еластични проводници и многофункционални датчици на основата на сребърни нанопроводници.