Свитеры-антенны ведут к революции в носимых технологиях: исследование ученых
Специалисты Колумбийского университета разработали революционную технологию создания антенн, интегрированных в текстильные изделия. Новая разработка позволяет создавать свитеры со встроенными антеннами, которые найдут применение у спасателей, исследователей и путешественников в отдаленных районах. Главное преимущество таких изделий заключается в том, что они не требуют дополнительного оборудования, так как вся необходимая технология уже встроена в ткань, пишет HighTech Plus.
В производстве используется специальная техника float-jacquard, которая дает возможность объединять разные типы нитей в единое полотно. В процессе создания ткани металлические нити отвечают за проводимость сигнала, а диэлектрические обеспечивают необходимую изоляцию. Благодаря этому методу удается создавать сложные узоры, необходимые для функционирования антенн. Производство осуществляется на обычных вязальных станках, что делает технологию доступной для широкого применения.
Создание одного квадратного метра такой "умной" ткани занимает около 45 минут. Готовые свитеры отличаются легкостью и гибкостью, при этом они способны выдерживать многократные стирки и растяжения без потери своих свойств. Использование доступных материалов и традиционных методов производства существенно снижает стоимость изготовления.
Тестирование прототипов показало их эффективность в качестве приемников и передатчиков сигналов на значительных расстояниях. Такие метаповерхности могут заменить громоздкое оборудование связи, что особенно актуально при проведении спасательных операций и выполнении специальных задач в труднодоступных местах.
В дальнейшем ученые намерены расширить функционал текстильных изделий, интегрировав в них не только антенны, но и электронные схемы с механическими элементами. Это позволит создавать многофункциональные материалы для спутниковой связи и других высокотехнологичных применений.
Технология позволяет производить крупные антенны с высоким коэффициентом усиления, что открывает возможности для создания мощных устройств связи и глобальных телекоммуникационных систем. По мнению руководителя исследования Нанфана Ю, встроенные в ткань метаповерхности представляют экономичную и практичную альтернативу обычным антеннам.
В перспективе разработчики планируют создать более сложные элементы, включающие различные датчики и модули управления, которые можно будет интегрировать в текстиль. Это станет основой для создания умной одежды нового поколения, способной взаимодействовать с системами интернета вещей.
