Một nhóm nghiên cứu do các nhà khoa học tại Trường Đại học Northeastern, Hoa Kỳ dẫn đầu, đã tạo ra một loại ăng-ten mới nhỏ hơn nhiều so với ăng-ten thông dụng. Trong bài báo nghiên cứu đăng trên tạp chí Nature Communications, nhóm tác giả đã mô tả về loại ăng-ten mới được sản xuất từ màng với các ứng dụng triển vọng.

Trong nhiều năm qua, các nhà khoa học đã nghiên cứu chế tạo ăng-ten có kích thước nhỏ hơn, cho phép các kỹ sư sử dụng để thiết kế nhiều thiết bị nhỏ gọn, nhưng đến nay, nghiên cứu theo hướng này bị cản trở bởi ăng-ten thông thường cần dài ít nhất bằng 1/10 độ dài bước sóng điện từ mà ăng-ten nhận được - đối với điện thoại di động, nghĩa là khoảng vài centimet vì ăng-ten nhận sóng vô tuyến trong phạm vi khoảng 11 - 15cm. Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học đã áp dụng một cách tiếp cận hoàn toàn khác để giải quyết vấn đề này.

Ăng-ten mới được chế tạo từ màng, cụ thể là hai màng, mỗi màng được làm từ một vật liệu khác nhau. Đầu tiên là màng áp từ, được làm bằng sắt, gallium và các lớp boron, có khả năng chuyển đổi dao động cơ học thành tín hiệu từ. Màng còn lại được chế từ các lớp nhôm nitrit và là màng áp điện, có thể chuyển đổi dao động cơ học thành tín hiệu điện. Khi tín hiệu điện từ tác động đến màng thứ nhất, nó gây ra các dao động, dẫn đến tạo thành tín hiệu từ tính. Màng thứ hai nhận các tín hiệu đó và tạo ra các tín hiệu điện tương ứng, được truyền đến một thiết bị điều khiển phục vụ một mục đích nhất định như xác định tọa độ GPS. Đương nhiên, ăng-ten cũng có thể hoạt động theo chiều ngược lại để truyền tín hiệu. Vì không bị giới hạn bởi kích thước của sóng điện từ, nên ăng-ten mới có kích thước nhỏ hơn nhiều ăng-ten truyền thống, trong một số trường hợp nhỏ hơn đến 100 lần.

Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm phiên bản ăng-ten mới bằng cách lắp đặt vào các thiết bị WiFi, GPS và vô tuyến FM và kết quả cho thấy chúng hoạt động tốt như mong đợi. Ăng-ten từ màng cũng có thể được sử dụng cho liên lạc điện thoại. Sau khi ăng-ten được cải tiến cho chắc chắn hơn, nó sẽ hữu ích cho nhiều ứng dụng khác nhau, từ thiết bị mang theo người đến các cảm biến y học cấy ghép.

Nguồn: Nasati, ngày 30/8/2017.