Pesquisadores da Faculdade de Engenharia
da Universidade Drexel nos Estados Unidos divulgaram um avanço na tecnologia de
nanomateriais que promete tornar a construção de uma antena tão fácil quanto
aplicar protetor solar ou repelente de insetos. A descoberta poderia viabilizar
o desenvolvimento de antenas “vestíveis” e invisíveis que poderiam ser
utilizadas na próxima geração da Internet das coisas (IoT), e até mesmo ter aplicações
no radioamadorismo.
“A capacidade de pulverizar uma antena
em um substrato flexível ou torná-lo transparente visualmente significa que poderíamos
ter muitos lugares novos para configurar redes”, disse o diretor de laboratório
e professor de engenharia do Drexel Wireless Systems, Kapil Dandekar, co-autor
do estudo. pesquisa publicada recentemente na Science Advances .
"Esta tecnologia pode permitir a
integração verdadeiramente perfeita de antenas com objetos do cotidiano, o que
será crítico para a Internet emergente das coisas", disse Dandekar.
Em seu artigo, Dandekar e seus colegas
expuseram um método para pulverizar antenas extremamente finas feitas de um
tipo de material metálico bidimensional chamado MXene - um material condutor de
carboneto de titânio - que pode ser dissolvido em água para criar uma tinta.
Eles disseram que a condutividade excepcional do material permite que ele seja empregado
como um irradiante de RF mesmo quando aplicado em um revestimento muito fino e
quase invisível. As antenas MXene funcionam tão bem quanto as que estão sendo
usadas em dispositivos móveis, roteadores sem fio e outros dispositivos,
disseram os pesquisadores da Drexel. Além disso, os materiais MXene mostraram
ser 50 vezes melhores que o grafeno e 300 vezes melhores que as antenas de
tinta de prata, tendo em vista a preservação da qualidade de transmissão de RF.
"Os atuais métodos de fabricação de
metais não conseguem fazer antenas suficientemente finas e aplicáveis a
qualquer superfície, apesar de décadas de pesquisa e desenvolvimento para
melhorar o desempenho de antenas de metal", disse Yury Gogotsi, diretor do
Instituto de Nanomateriais AJ Drexel, que iniciou e liderou o projeto.
“Estávamos à procura de nanomateriais bidimensionais, que têm uma espessura
cerca de 100.000 vezes mais fina que um cabelo humano; apenas alguns átomos de
diâmetro, e pode se auto-montar em filmes condutores após a deposição em
qualquer superfície. Por isso, selecionamos o MXene como candidato a antenas
ultrafinas ”.
“A antena do MXene não superou apenas o
macro e micro mundo das antenas de metal. Nnós fomos além do desempenho das
antenas de nanomateriais disponíveis, mantendo a espessura da antena muito pequena”,
disse Babak Anasori, professor assistente de pesquisa no Instituto de
Nanomateriais AJ Drexel. “A antena mais fina tinha apenas 62 nanômetros - cerca
de mil vezes mais fina que uma folha de papel - e era quase transparente”.
Ao contrário dos métodos existentes de
fabricação de nanomateriais, que exigem várias etapas, as antenas de spray da
equipe de pesquisa da Drexel podem ser fabricadas em uma única etapa, com
aerógrafo pulverizando o material Mxene em forma de tinta à base de água, disse
Anasori.
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