Жидкая антенна для мобильных устройствИсследователи из Университета штата Северная Каролина (США) во главе с Джейкобом Адамсом (Jacob Adams) разработали жидкие металлические антенны, которые способны подстраивать собственную длину к нужной частоте сигнала и при этом управляются исключительно электрическим напряжением. Исследование опубликовано в Journal of Applied Physics.
В демонстрационной жидкометаллической антенне на границе металла и электролита создается электрический потенциал. После этого, прикладывая к металлу положительное напряжение, его заставляют расширяться, "вытекая" в заранее созданный капилляр (тело жидкой антенны), а при приложении отрицательного напряжения — сжиматься, возвращаясь в исходные резервуар. Таким чисто электрохимическим методом ученые смогли менять размер антенны и, соответственно, ее рабочую частоту.
Этот метод управления стал возможен благодаря тому, что положительное напряжение создает на поверхности металла слой оксида, что снижает поверхностное натяжение жидкости, давая ей более свободно растекаться в стороны. Соответственно, отрицательное напряжение восстанавливает оксид, и металл сжимается. В качестве жидкого металла ученые использовали эвтектический сплав, содержащий 75 процентов галлия и 25 процентов индия.
Изображение экспериментальной установки с жидкой антенной
В ходе экспериментов ученым удалось достичь изменения длины антенны с 55 до 17 мм (частотный диапазон 0,96…2,5 ГГц) при изменении приложенного напряжения с 1,6 до 2,2 В.
Ключевой сферой применения жидких антенн могут стать мобильные устройства. Их размеры невелики, а потребности в получении данных все время растут, сдвигаясь в сторону так называемого "Интернета вещей". Малые размеры мобильных устройств уже сейчас часто находятся в противоречии с теми рабочими частотами, которые они вынуждены использовать.
Авторы в дальнейшем собираются продолжить свои исследования жидких антенн. В частности, их интересует скорость изменения формы жидкого сплава и создание не одномерной антенны, а двумерной. В последнем случае сплав растекался бы не по каналу, а по плоскости.
Источники:
1. http://scitation.aip.org/content/aip/journal/jap/117/19/10.1063/1.4919605
2. http://lenta.ru/news/2015/05/20/iantenna/ | 
