Ученые создали антенны из гибких нанотрубных пленок

Специалисты Райсовского университета создали антенны из углеродных нанотрубных пленок, по эффективности не уступающих медным в беспроводных системах.

Исследователи выяснили, что проводящие пленки из углеродных нанотрубок не только соответствуют по характеристикам медным аналогам, но могут быть более гибкими и прочными, сообщает sciencedaily.com. Выводы проекта опубликованы в Applied Physics Letters.

Команда тестировала антенны в Национальном институте стандартов и технологий Боулдера. Опыты проводил ведущий автор работы, Амрам Бенжио, получавший докторскую степень в лаборатории Маттео Паскуали. Он основал компанию для дальнейшей модернизации материала

«На целевых частотах в 5, 10 и 14 ГГц, устройства легко сохраняли позиции на уровне металлических аналогов, — сказал Бенжио. – Мы поднялись до параметров, не используемых в современных сетях Wi-Fi и Bluetooth, но подходящих для 5G».

Специалист отметил, что другие исследования поставили под сомнение целесообразность применения антенн из нанотрубок из-за их способности к классическому соотношению эффективности излучения и частот. Опыты райсовской команды доказали ошибочность этого мнения.

Для получения пленок специалисты растворили нанотрубки (большинство – одностенные, длиной до 8 микрон) в кислотном растворе. Затем их нанесли на поверхность и заставили самостоятельно выровняться с помощью силы сдвига. Специалисты использовали метод обработки в жидкой фазе, обеспечивший более масштабируемое, непрерывное производство, чем газофазный подход. Конечные пленки, размером с предметное стекло, имели толщину 1-7 микрон. Нанотрубки в них удерживаются вместе притяжением ван-дер-ваальсовских сил, улучшающих механические свойства материала, в сравнении с медью.

По мнению исследователей, антенны подойдут не только для сетей 5G, но и для беспилотных семолетов, беспроводных телеметрических порталов нефтегазовой отрасли и Интернета вещей.

«Существуют физические ограничения для пространственной передачи электромагнитных волн, — сказал Бенжио. – В данном случае, мы ничего не меняем. Мы берем более легкий, прочный и устойчивый к экологическим воздействиям материал для антенн».