Díky novému vynálezu bude elektronika opět o něco menší
Miniaturizace u mobilních telefonů a další elektroniky ze světa internetu věcí bude pokračovat i v příštích letech. Vědci tentokrát přišli na způsob, jak zhruba 1 000x zmenšit anténu.
Nový princip, na který přišli vědci z bostonské Northeastern University, používá pro šíření signálu nikoliv elektromagnetické vlny, ale velmi složitou technologii postavenou na nanomechanické struktuře.
Klasická anténa přijímá a vyzařuje elektromagnetické vlny pomocí vodiče či cívky o takové délce, která se rovná násobku, resp. děliteli vlnové délky. To je důvod, proč jsou současné antény stále poměrně velké a nelze je vyrobit menší.
Pokud se dostaneme pod 1/10 vlnové délky, anténa se stává neúčinnou, takže se léta vědci pokouší najít něco, jak se dostat pod 1/100 i méně vlnové délky. Tento objev otevírá nové možnosti, jak se dostat i pod 1/1000 vlnové délky.
Jaký je princip?
Množství nano elementů na struktuře mikro antény se podle amplitudy a frekvence pohybuje jako obilí na lánech ve větru. Tyto pohyby jsou piezoelektrickým jevem převáděny na napětí a dále zpracovány.
Podobně je tvořena nanostruktura v gyroskopu či kompasu, které jsou již součástí každého smartphonu. Tak se také pohybem či magnetickým polem země pohybují nanostruktury a tato změna jejich odporu je převáděna na napětí, resp. digitální číslo.
Tyto nanostruktury jsou rozměrově “naladěny” na určité frekvenční pásmo, a tak jejich pohyby přímo sledují konkrétní frekvenci. A naopak při vysílání je využita druhá nanovrstva jako rezonátor.
Vše je ale zatím funkční jen v laboratorních podmínkách. Potřebný výkon cca 4W, které mají současné telefony, ještě není možný. V každém případě je to opravdu unikátní řešení, kterého se brzy reálně dočkáme.
Tip: Mobilní telefon může fungovat i bez baterie. Prototyp už existuje
Další miniaturizace?
Každý rok se zmenšují procesory, senzory, nebo se některé prvky dokonce odstraňují (viz. sluchátkový jack). U mobilních telefonů či nositelné elektroniky je totiž zásadní velikost každé komponenty, záleží doslova na každém milimetru.
Vědci slibují, že kromě samotného zmenšení nové “antény pro 21. století” bude jejich převratný vynález fungovat dokonce ještě o něco lépe, než všechny současné antény. Zdá se to skoro jako neuvěřitelné, co říkáte?
zdroj: Nature Communications
Související
Nepřehlédněte
Diskuze
Nejčtenější články
Díky novému vynálezu bude elektronika opět o něco menší
Miniaturizace u mobilních telefonů a další elektroniky ze světa internetu věcí bude pokračovat i v příštích letech. Vědci tentokrát přišli na způsob, jak zhruba 1 000x zmenšit anténu.
Nový princip, na který přišli vědci z bostonské Northeastern University, používá pro šíření signálu nikoliv elektromagnetické vlny, ale velmi složitou technologii postavenou na nanomechanické struktuře.
Klasická anténa přijímá a vyzařuje elektromagnetické vlny pomocí vodiče či cívky o takové délce, která se rovná násobku, resp. děliteli vlnové délky. To je důvod, proč jsou současné antény stále poměrně velké a nelze je vyrobit menší.
Pokud se dostaneme pod 1/10 vlnové délky, anténa se stává neúčinnou, takže se léta vědci pokouší najít něco, jak se dostat pod 1/100 i méně vlnové délky. Tento objev otevírá nové možnosti, jak se dostat i pod 1/1000 vlnové délky.
Jaký je princip?
Množství nano elementů na struktuře mikro antény se podle amplitudy a frekvence pohybuje jako obilí na lánech ve větru. Tyto pohyby jsou piezoelektrickým jevem převáděny na napětí a dále zpracovány.
Podobně je tvořena nanostruktura v gyroskopu či kompasu, které jsou již součástí každého smartphonu. Tak se také pohybem či magnetickým polem země pohybují nanostruktury a tato změna jejich odporu je převáděna na napětí, resp. digitální číslo.
Tyto nanostruktury jsou rozměrově “naladěny” na určité frekvenční pásmo, a tak jejich pohyby přímo sledují konkrétní frekvenci. A naopak při vysílání je využita druhá nanovrstva jako rezonátor.
Vše je ale zatím funkční jen v laboratorních podmínkách. Potřebný výkon cca 4W, které mají současné telefony, ještě není možný. V každém případě je to opravdu unikátní řešení, kterého se brzy reálně dočkáme.
Tip: Mobilní telefon může fungovat i bez baterie. Prototyp už existuje
Další miniaturizace?
Každý rok se zmenšují procesory, senzory, nebo se některé prvky dokonce odstraňují (viz. sluchátkový jack). U mobilních telefonů či nositelné elektroniky je totiž zásadní velikost každé komponenty, záleží doslova na každém milimetru.
Vědci slibují, že kromě samotného zmenšení nové “antény pro 21. století” bude jejich převratný vynález fungovat dokonce ještě o něco lépe, než všechny současné antény. Zdá se to skoro jako neuvěřitelné, co říkáte?
zdroj: Nature Communications
