Magyar Hírlap online

Szobahőmérsékleten folyékony antennák

Folyékony ötvözetekből állnak majd a jövő nyújtható antennái, ami azt jelenti, hogy könnyen méretre nyújtható és hajlítható, jól elrejthető és kevésbé sérülékeny szerkezetek lesznek. Erre elsősorban katonai alkalmazásuk miatt van szükség, de a civil életben is jelentős változásokat hozhat az antennák új, könnyen kezelhető nemzedékének megjelenése.

Az antennák váltakozó árammal gerjesztett elektromágneses sugárzást, például rádióhullámokat továbbító vagy vevő rendszerek. A vételkor az elektromágneses sugárzást alakítja vissza a vezetőfelület árammá. A legelterjedtebb vezető a réz, ami viszont könnyen elszakad. A probléma különösen a hadseregeknél jelentkezik. A tudósok ezért elkezdtek kísérletezni azzal, miként lehetne tartósabb és könnyebben kezelhető vezetőfelületeket előállítani. Az antennák viszonylag könnyű és egyszerűen megsemmisíthető célpontokat jelentenek, amelyek elvesztése viszont a kommunikációs lánc megszakadásához vezethet, s ez – emberéletek elvesztésével mérhető – súlyos következményekkel járhat.

Az amerikai Észak-karolinai Állami Egyetemen villamos- és vegyészmérnökökből állt össze egy csapat olyan ötvözetek kikísérletezésére, amelyek szobahőmérsékleten is lágyak maradnak. A legígéretesebb, amivel eddig előálltak, két ritka fém, a gallium és az indium házasítása. Ez az ötvözet rendelkezik azokkal a vezető tulajdonságokkal, amelyek egy antenna működtetéséhez elengedhetetlenek. Emellett azonban jóval rugalmasabb, mint rézre épülő versenytársai, ugyanis szobahőmérsékleten folyékony. Ha deformálódik, akkor nem pattan el, mint a rézvezeték, hanem csak elfolyik de ettől még egyben marad. Az Advanced Functional Materials című amerikai szaklapban közölt cikk szerint a csapat egy szilikon alapú, gumiszerűen nyúló csőben kialakított hajszálvékony csatornákba töltötte az ötvözetet.

Az így kapott antenna sugárzásának hatékonysága kilencvenszázalékosra sikeredett, s ugyanolyan széles hullámsávban bizonyult működőképesnek, mintha rézből készült volna a berendezés. A folyékony vezetővel töltött antenna viszont könnyedén átvészelte az összes hajtogatási, nyújtási és csavarási kísérletet, s az erőhatás megszűnése után visszanyerte eredeti formáját. Amikor belevágnak, akkor is könnyebben helyreállítható, hiszen az összeillesztések magukat forrasztják össze, amikor az ötvözet összefolyik bennük. A rézből készült antennákat rá kell hangolni a vételi hullámhosszra, vagyis ki kell egészíteni az ezeknek a hullámoknak megfelelő hosszúságú elemekkel. Az elasztikus antennát viszont egyszerűen ki lehet nyújtani a megfelelő hosszra.

Az új találmánynak legfőképpen a hadseregeknél örülnek, hiszen a hajlítható antennákat könnyebben és hatékonyabban el lehet rejteni a harceszközökben, de a felderítésben, megfigyelésben és az azonosításban is nagy segítséget nyújthatnak. A polgári életben is nagy sikerek előtt áll a fejlesztés: a biztonsági berendezések új nemzedéke fejlődhet ki ezekre az antennákra épülve. Emellett ezzel teljesülhet az elektronikai fejlesztőknek az a régi vágya, hogy meghódítsák a rugalmas anyagokat. Ezeket az elasztikus vezető szálakat ugyanis beleszőhetik textíliákba, beszerelhetik rugalmas képernyőkbe, vagy bármire szalagot köthetnek belőle. Nyúlékonyságuk olyan alkalmazásokat is lehetővé tesz, mint például a hidak biztonságának az ellenőrzése. A szerkezet kritikus pontjaira egy rádiót felszerelve ellenőrizhető ugyanis, hogy mekkorára nyúltak vagy mentek össze, aszerint, hogy milyen hullámhosszokat képesek venni, s ebből a szakemberek következtetni tudnak a híd állapotára is. Ha ezek az antennák elég olcsók lesznek ahhoz, hogy elterjedjenek a fejlődő világban is, akkor könnyen kezelhetőségük révén felgyorsíthatják az elektronika térhódítását a bolygó legszegényebb országaiban, forradalmasítva a tömegkommunikációt.