Antenas de metal líquido podem ser dobradas e deformadas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 11/12/2009

As antenas são construídas com um metal líquido injetado nos microcanais de um elastômero. Elas podem ser dobradas e deformadas porque suas propriedades mecânicas são determinadas pelo elastômero e não pelo metal.
[Imagem: Ju-Hee So/NCSU]

Em um mundo em que cada pessoa está se transformando em um nó de uma rede mundial sem fios, as antenas estão se tornando cada vez mais importantes.

Agora, pesquisadores da Universidade da Carolina do Norte, nos Estados Unidos, criaram antenas que podem ser torcidas, dobradas e enroladas para armazenamento, abrindo a possibilidade de uma versatilidade ainda maior no uso de equipamentos eletrônicos e na extensão das redes sem fios.

Ao retornarem ao seu formato original, as antenas flexíveis retomam também seu funcionamento, mantendo o mesmo desempenho para o qual foram originalmente projetadas.

Antenas maleáveis e flexíveis

À parte desenvolvimentos futurísticos de nanoantenas para comunicação por luz, mesmo as antenas mais modernas são feitas de cobre ou outros metais, com rígidas limitações com relação ao quanto elas podem ser dobradas e, principalmente, quantas vezes elas podem ser flexionadas antes que a fadiga do metal as inutilize completamente.

As novas antenas, desenvolvidas pela equipe do professor Michael Dickey, não apenas podem ser inteiramente dobradas um sem-número de vezes - elas retornam automaticamente ao seu formato original, voltando a funcionar sem qualquer perda de rendimento - elas irradiam com uma eficiência próxima aos 90%.

Os pesquisadores acreditam que suas antenas maleáveis terão grande utilidade em aplicações onde a rigidez das antenas tradicionais representam um empecilho ao uso de aparelhos móveis, como telefones celulares, TVs e aparelhos de GPS.

Metal líquido

As antenas flexíveis e maleáveis são fabricadas com um metal líquido injetado em um polímero poroso e flexível. Elas podem ser deformadas à vontade porque suas propriedades mecânicas são ditadas pelo elastômero, e não pelo metal líquido.

Os pesquisadores construíram as antenas injetando uma liga dos metais índio e gálio - que permanece líquida à temperatura ambiente - em canais tão finos quanto um fio de cabelo humano. Depois que a liga preenche completamente cada canal, sua superfície oxida, criando uma espécie de "pele" que mantém a liga firme na posição e permite que ela retenha suas propriedades líquidas.

"Como a liga permanece na forma de um líquido, ela herda as propriedades mecânicas do material no qual ela está incorporada," explica Dickey.

[Imagem: Dickey Lab.]

Antena multifrequencial e sensor

A inovação tem dois benefícios adicionais. O primeiro é que, como a frequência de uma antena é determinada pelo seu formato, é possível usar a mesma antena maleável para transmissão em diversos canais, simplesmente esticando-a.

O segundo benefício é que as antenas maleáveis podem funcionar como sensores. Montadas, por exemplo, em pontes ou outras obras de construção civil, elas transmitirão em frequências diferentes conforme as construções se expandam ou se contraiam, permitindo um monitoramento remoto sobre suas condições estruturais.

Mais caras

Os pesquisadores acreditam que as antenas maleáveis serão adequadas para determinados nichos de aplicações - por exemplo, onde haja limitações de espaço, quando as antenas poderão ficar acondicionadas em pequenos compartimentos até serem necessárias.

Isto porque a liga de metal líquido é mais cara do que o cobre e os outros metais tipicamente utilizados na fabricação das antenas tradicionais.

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