*

Hannu A. Sinivirta

Akustiseen resonanssiin perustuva ME- antenni - kertaheitolla 2020 -luvulle

  • Prof. Nian Sun
    Prof. Nian Sun
  • ME - antenni
    ME - antenni

22.8.2017

https://www.nature.com/articles/s41467-017-00343-8

Northeastern Unversityn tutkijat professori Nian Sunin johdolla ovat kehitelleet täysin uutta lähestymistapaa antennien suunnitteluun.

Kehitystyö antaa tutkijoille mahdollisuuden rakentaa antenneja, jotka ovat jopa tuhat kertaa pienempiä kuin tällä hetkellä käytettävissä olevat antennit. Sähkömagneettisilla aalloilla on suhteellisen pitkä aallonpituus ja antennien on oltava tietyn kokoinen toimiakseen tehokkaasti sähkömagneettisen säteilyn parissa.

Niiden sijaan tutkijat suunnittelivat antennit akustiselle resonanssille. Niiden aallot ovat noin 10 000 kertaa pienempiä kuin sähkömagneettiset aallot. Tämä tarkoittaa antennia, joka on yksi tai kaksi suuruusluokkaa pienempi kuin nykyisin saatavilla olevat kompakteimmat antennit.

Koska akustisella resonanssilla ja sähkömagneettisilla aalloilla on sama taajuus, uudet antennit toimisivat edelleen matkapuhelimissa ja muissa langattomissa viestintälaitteissa.

Teknisesti tutkijat toteuttivat nanomekaanisia magnetosähköisiä (ME) antenneja, joiden perustana on ripustettu ferromagneettinen/pietsosähköinen heterokalvo.

Vastaanotossa nämä antennit tunnistavat sähkömagneettisten aaltojen magneettikentät ja tuottavat pietsosähköisen antojännitteen. 

Lähetettäessä, pietsomekaniikka stimuloi ferromagneettiseen kalvoon magneettisia värähtelyjä ja sitä kautta sähkömagneettisia aaltoja.

Antenni voi olla äärimmäisen pieni, koska akustiset aallot kulkevat kalvossaan hitaammin kuin vastaavat sähkömagneettiset aallot. 

Esimerkiksi 1 GHz:n taajuinen aalto - joka liikkuu valon nopeudella - kulkee sekunnissa 30 cm. Mutta ohutkalvon värähdellessä samalla taajuudella liikahdus on vain muutama sata nm.

Pienillä antenneilla on suuria mahdollisuuksia mm. paitsi internet laitteissa mutta myös erityisesti biolääketieteessä. Professori Sun on bioteknisen tiedekunnan jäsen ja hänen mukaan eräs sovellus olisi neurokirurgiaan liittyvä antenni, joka voi tuntea neuronin käyttäytymistä syvällä aivoissa.

"Millimetrin tai jopa mikrometrin kooltaan oleva antenni tekisi biolääketieteellisen implantoinnin helpommaksi ja kudosvauriota olisi paljon vähemmän", toteaa Nian Sun.

ME-antenni - tekniikalle löytyy lukematon määrä sovelluksia myös elektroniikka-teollisuudessa ja kotitalouksissa. Antenneja voi periaatteessa sijoittaa minne tahansa välittämään informaatiota. Kauko-ohjaus / käyttö ylipäätään siirtyy kokonaan 2020 -luvulle.

Piditkö tästä kirjoituksesta? Näytä se!

1Suosittele

Yksi käyttäjä suosittelee tätä kirjoitusta. - Näytä suosittelija

NäytäPiilota kommentit (4 kommenttia)

Käyttäjän SeppoKoski kuva
Seppo Koski

""Millimetrin tai jopa mikrometrin kooltaan oleva antenni tekisi biolääketieteellisen implantoinnin helpommaksi ja kudosvauriota olisi paljon vähemmän", toetaa Nian Sun."

Tuli heti mieleeni nämä biohakkerit, jotka keräävät elimistönsä dataa elääkseen optimaalisesti!
Toisaalta nykyään jo niellään kamera suolistokuvauksessa.

"neurokirurgiaan liittyvä antenni, joka voi tuntea neuronin käyttäytymistä syvällä aivoissa"
Mennäänkö jo foliohattu juttuihin?

Mielenkiintoista kaikkiaan, eroaa "hieman" radioamatöörin antenneista ;)

Käyttäjän HannuSinivirta kuva
Hannu Sinivirta

Kyllä näin on. ME-antennin periaate on minusta hyvin merkittävä uudistus informaation siirtämiseen sähkömagneettisilla aalloilla.

Käyttäjän LeoMirala kuva
Leo Mirala

Vaikuttaa stiignafuulian sovellutukselta:)

Käyttäjän HannuSinivirta kuva
Hannu Sinivirta

Kyllä tässä on kyseessä kaikkea muuta kuin "stiiknafuulia".

Antenniteknologia kehittyy jatkuvasti. Yksi hyvä käytännön esimerkki on kännyköiden antennit, jotka on integroitu kännykän sisäosiin, -mutta yhä edelleen täysin mekaanisina konstruktioina.

ME - antenni perustuu kokonaan uuteen ajatteluun, nykyisistä "jäykistä" mekaanisista "haravoista" ja "kalvolevy-sovelluksista" pietsokide -resonaattoreihin ja ennen muuta ne kyetään valmistamaan hyvin pieneen tilaan.

Toimituksen poiminnat

Tämän blogin suosituimmat kirjoitukset