Разработана эластичная антенна для носимых сенсоров

Во многих лабораториях сегодня разрабатываются всевозможные сенсоры для носимых систем мониторинга состояния человека. Подобные системы нуждаются в антеннах для обмена данными со стационарным медицинским оборудованием.

Перспективный вариант такой радиоантенны создан сотрудниками North Carolina State University (NC State). Ее конструкция отличается высокой эластичностью: выдерживает изгиб, скручивание и растяжение, принимая затем первоначальную форму.

Для того, чтобы изготовить антенну, серебряные нанопровода располагали в особом порядке с помощью трафарета, и затем заливали жидким полимером. Застывая, полимер образовывал композитный материал с тонкими проводниками, интегрированными в эластичную основу.

Композит состоит из слоя, в котором нанопровода формируют излучающий элемент микрополосковой антенны, и базового слоя, где серебряные проводники заполняют полимер непрерывно.

Манипулируя формой и размерами излучающего элемента, разработчики могут управлять частотой передачи и приема.

Также было установлено, что хотя рабочая частота изменяется при растягивании антенны, она остается в заданном диапазоне, что гарантирует эффективную связь с удаленным оборудованием. Изменение частоты в процессе растяжения происходит почти линейно, благодаря чему открывается возможность применения антенны в качестве беспроводного датчика деформаций.

Авторы изобретения отмечают, что их решение выгодно отличается от альтернативных вариантов, например, на основе жидкого металла, относительной технологической простотой и удобством интеграции антенны с датчиками.