Ученые из США создали антенну из жидкого сплава, которая управляется подаваемым на нее напряжением. Устройство может быть использовано в новых мобильных устройствах. Результаты своих исследований авторы опубликовали в Journal of Applied Physics, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте издательства Американского института физики.
Ученые обнаружили, что в зависимости от приложенного напряжения между электролитом и жидким металлом последний начинает перемещаться и менять свою высоту в канале. Это позволило авторам исследования использовать металл в качестве управляемой антенны. Ученым удалось настроить ее на рабочую частоту и получить диаграмму направленности.
В качестве жидкого металла ученые использовали эвтектический сплав, содержащий 75 процентов галлия и 25 процентов индия. Приложение небольшого положительного напряжения заставляло сплав течь в капилляре и увеличивало высоту антенны, тогда как отрицательного — уменьшало ее.
Экспериментальная установка с жидкой антенной
Изображение: J. Appl
Как отметили ученые, при положительном напряжении в результате электрохимических реакций на поверхности сплава возникали оксиды, которые снижали его поверхностное натяжение. При отрицательном напряжении оксиды восстанавливались (оксиды галлия и индия прекращали свое существование, и металлы в сплаве оказывались без кислорода), а поверхностное натяжение сплава повышалось. Это приводило к уменьшению площади свободной поверхности жидкой антенны. Такие различия в поверхностном натяжении в зависимости от приложенного напряжения и определяли направление течения металла.
Авторы в дальнейшем собираются продолжить свои исследования жидких антенн. В частности, их интересует скорость изменения формы жидкого сплава и создание не одномерной антенны, а двумерной. В последнем случае сплав растекался бы не по каналу, а по плоскости.
Ученые отметили, что их антенна могла бы решить проблему с сигналом в iPhone 4, связанную с зависимостью приема сигнала телефоном от его положения в руке пользователя. Ученые предположили, что их антенна может найти применение в будущих мобильных устройствах, в частности в iPhone.