La antena que cambia la forma permite una sensación más versátil y una comunicación de rango extenso

Los investigadores del MIT han creado una antena reconstruible que cambia su tamaño físico y ajusta su rango de frecuencia a dinámico, lo que lo hace más versátil para la comunicación y la sensación que la antena estática.

Un usuario puede extender, doblar o comprimir la antena para realizar los cambios opuestos en sus propiedades de radiación, permite que un dispositivo opere un rango de frecuencia más amplio sin la necesidad de piezas móviles complejas. Con un rango de frecuencia compatible, una antena reconectable puede adaptarse a las condiciones ambientales y reducir los requisitos de múltiples antenas.

La palabra “antena” puede dibujar las varillas de metal como “Bani Kan” en la parte superior de los viejos televisores, pero el equipo del MIT trabajó con metamatariales: los materiales de ingeniería cuyas características mecánicas, como la dureza y la energía, dependen del formato geométrico de los elementos.

El resultado se puede utilizar para aplicaciones como la comunicación inalámbrica en una amplia gama de protocolos de detección o red para una realidad mejorada, seguimiento de movimiento, seguimiento de movimiento, seguimiento de movimiento y protocolos de mejora para una antena reconstruible.

Además, los investigadores han creado un equipo de edición para que los usuarios puedan crear una antena metamatoria personalizada, que se puede fabricar con cortadores láser.

“Por lo general, cuando pensamos en antenas, pensamos en una antena estable: se fabrican para características específicas y, sin embargo, está utilizando metametarios oxáticos, que pueden distorsionar tres estados geométricos separados, podemos cambiar la geometría de la antena sin una nueva estructura.

“Además, como un nuevo método de sensibilidad para el diseño de interacción, podemos usar cambios en las características de radiofrecuencia de la antena”, dice el escritor principal de la estudiante graduada de ingeniería mecánica del MIT, Marwa Alalawi.

Sus coautores incluyen a Reagina Zheng y Catherine Ian, ambos estudiantes graduados del MIT; Ingeniería eléctrica e informática MIT estudiante graduado Ticha Sethhakadi; Sue Ion Ahn del Instituto de Ciencia y Tecnología Goangzu en Corea; Y profesor asistente Juni Zhu-Senior autor de la Universidad de Michigan; Y Stephanie Mouler, profesora de carrera de TBCCO en el Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática e Ingeniería Mecánica, MIT y líder del Laboratorio de Interacción Humana de Interacción de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial.

El Investigación El software y la tecnología de la interfaz de usuario se presentarán en el simposio ACM (Uist 2025), Celebrado en Busan en Corea, 28 de septiembre – 1 de octubre.

Hizo la sensación de la antena

Anti -antenas tradicional irradia y recibe señales de radio, en esta tarea, los investigadores vieron cómo los dispositivos podrían actuar como sensores. El objetivo del equipo era desarrollar un material mecánico que también pueda usarse como antena para la detección.

Para hacer esto, han ganado la “frecuencia de resonancia” de la antena, es la frecuencia donde la antena es la más eficiente.

La frecuencia de resonancia de una antena se transferirá debido a su cambio en su tamaño. (Piense en extender el “oído Bonnie” izquierdo para reducir la estática de la televisión)) Los investigadores pueden capturar estos cambios para detectar. Por ejemplo, para detectar la expansión de los senos de una persona, se puede usar una antena de reestructuración para controlar su respiración.

Los investigadores utilizaron metametarios para diseñar una antena de reconstrucción versátil. Estos materiales de ingeniería, que pueden programarse para varios tamaños, están compuestos por el diseño periódico de las celdas unitarias que pueden rotarse, comprimirse, expandirse o doblarse.

Al distorsionar la estructura del metal, se puede transferir la frecuencia de resonancia de la antena.

“Para desencadenar cambios en la frecuencia de resonancia, necesitamos cambiar la longitud efectiva de la antena o introducir la hendidura y los agujeros en el medio. Los metamateriales nos permiten obtener diferentes estados de una estructura”, dice Alawi.

El dispositivo de doblaje de meta antena está compuesto por una capa dolítrica de elementos sándwiches entre los dos niveles conductores.

Para desvanecer una meta-antena, los investigadores cortaron el láser de dialric de una lámina de goma con cortadores láser. Luego han agregado un parche sobre la capa dolítrica utilizando pintura en aerosol conductiva, creando una “antena de parche” resonante.

Sin embargo, descubrieron que incluso los elementos conductores más flexibles no podían tolerar la cantidad de la antena.

Alalawi explicó: “Hemos hecho muchas pruebas y defectos para determinar esto, si cubrimos la estructura con pintura acrílica flexible, protege las muñecas para que no se rompan prematuramente”, explicó Alawi.

Una forma para los fabricantes

Con la solución del problema de la tela, los investigadores crearon un equipo que permite a los usuarios diseñar y producir antena de metamómetro para aplicaciones específicas.

El usuario puede determinar el tamaño del parche de antena, elegir un grosor para la capa Dilaric y la longitud se puede establecer desde el ancho de las celdas de la unidad metamatoria. Luego, el sistema imita automáticamente el rango de frecuencia de resonancia de antena.

Alalawi dice: “La belleza de la metáfora es, debido a que es un sistema de conexión intersociado, la estructura geométrica nos permite reducir la complejidad de nuestro sistema mecánico”, dice Alawi.

Usando el equipo de diseño, los investigadores han incluido el meta-atena en varios dispositivos inteligentes, incluida una pantalla que ajusta dinámicamente la iluminación de la habitación y los auriculares que lo convierten libremente en modelos sólidos y transparentes.

Por ejemplo, para los auriculares inteligentes, cuando la meta antena se estira y se dobla, transfiere la frecuencia de resonancia en un 2,6%, que cambia el modo de auriculares. El examen del equipo también descubrió que la estructura de meta antena es lo suficientemente sostenible como para evitar más de 10,000 contracciones.

Dado que el parche de antena se puede diseñar en cualquier superficie, se puede usar con una estructura más compleja. Por ejemplo, la antena se puede incluir en textiles inteligentes que realizan observaciones biomédicas o de temperatura no invasivas.

En el futuro, los investigadores quieren diseñar meta-antena tridimensional para aplicaciones amplias. Quieren agregar más funciones al equipo del diseño, mejorar la durabilidad y la flexibilidad de la estructura del metal, probar con varios patrones metamatorios simétricos y fluir algunos pasos fabricados manuales.

Esta historia se vuelve a publicar por la cortesía de MIT News (Web.mit.edu/newsoffice/), Un sitio popular que cubre las noticias sobre la investigación del MIT, la innovación y la enseñanza.