您有多少次想知道为什么无线电天线必须是刚性且笨重的物体?答案来自哥伦比亚大学的一组工程师,他们决定彻底重新思考无线电天线的概念。他们的方法技术含量低得惊人:他们从提花针织技术(与圣诞装饰毛衣所用的技术相同)中汲取灵感,创造出灵活便携的通信设备。
无线电通信领域的意外突破
Le 无线电天线 传统的技术在我们周围无处不在,在屋顶上和电信系统中。它们是必不可少的设备,但始终存在明显的局限性:它们笨重、体积大,而且生产成本往往很高。多年来,这些限制一直是一个重大障碍,特别是对于那些在便携性至关重要的偏远地区生活或工作的人来说。
一个团队 Columbia Engineering 决定从一个全新的角度来解决这个问题。他们没有寻找高科技解决方案,而是转向了一种古老的技术: 浮法提花针织品,同样用于制作经典装饰毛衣。
无线电天线智能编织的魔力
创建这些的过程 无线电天线 纺织品既简单又巧妙。该团队使用市售金属纱线和电介质创建了原型。所使用的技术涉及使用两种或多种类型的纱线来产生图案,其中一种纱线在不使用时“漂浮”在织物下方。这项创新不仅仅是理论上的: 每个占地面积约一平方米的超表面只需 45 分钟即可编织完成。 而且它们并不是精致的设备:它们可以抵抗反复洗涤和熨烫,保持其性能不变。
Il 于南方教授纳米光子器件研究的先驱,怀旧地回忆起他小时候穿的那件印有白猫的紫色毛衣,并指出用于这些装饰的相同技术现在如何成为革命性技术的基础。
用于创建这些纺织超表面的浮法提花针织技术与我们的祖父母用来制作毛衣的技术完全相同。
未来在于面料
未来的前景令人兴奋。团队正在探索技术 针织品 现代的(至少有十几种)可以创建更复杂和多功能的设计。目标是将电子电路和折叠点集成到组织中,创建可以轻松折叠和展开甚至在不同电磁功能之间切换的设备。
可扩展性是另一个强点:商用针织机可以生产宽达两米的织物,且长度不受限制。这为创建铺平了道路 无线电天线 高增益,孔径直径数米,重量轻,可以由卫星携带,进行远距离通信。
重要的是,这些设备是使用市售纱线并利用现有的制造技术制造的
“纺织”无线电天线:传统与创新之间的桥梁
我认为这一发现是一个完美的例子,说明创新如何隐藏在我们生活中最日常的方面。于教授建议,针织界可以找到巧妙的方法,将美学和功能性融入到毛衣中,这种毛衣还可以充当 WiFi 放大器(只要它对健康安全)。
该研究发表在期刊上 先进材料 (我把它链接到你这里)展示了有时如何通过以新的眼光审视过去来找到复杂问题的最优雅的解决方案。在一个日益以高科技为导向的世界中,看到一种古老的技术如何开辟未来通信的新领域是令人着迷的。