微型 3D 打印天线可为下一代灵活无线设备提供动力

华盛顿州立大学的科学家开发了一种新型灵活的无线系统,可以改变通信设备的制造方式。他们的发明将 3D 打印天线阵列与特殊芯片大小的处理器相结合,创造出可用于可穿戴设备、飞机、汽车甚至太空设备的技术。这项发表在《自然通讯》杂志上的研究表明,微型 3D 打印天线可以为下一代灵活的无线设备提供动力,该文章首先出现在 Knowridge Science Report 上。

来源:Knowridge科学报告
图片来源:WSU。

华盛顿州立大学的科学家开发了一种新型灵活的无线系统,可以改变通信设备的制造方式。

他们的发明将 3D 打印天线阵列与特殊芯片大小的处理器相结合,创造出可用于可穿戴设备、飞机、汽车甚至太空设备的技术。

这项发表在 Nature Communications 上的研究成果展示了 3D 打印和新材料如何使无线系统变得更小、更轻、适应性更强。

自然通讯

传统天线是刚性的,无法在不损失性能的情况下弯曲或弯曲。

这限制了它们在可穿戴电子产品或移动结构(例如飞机机翼或无人机)中的使用。

WSU 领导的团队通过使用 3D 打印和由铜纳米粒子制成的定制墨水找到了解决这个问题的方法。

这种铜墨水是由马里兰大学和波音公司的研究人员共同开发的,即使在弯曲、暴露在潮湿环境中或受到温度和盐分变化的情况下,天线也能继续工作。

铜是良好的电导体,纳米粒子配方有助于在柔性系统中保持强大的性能。

“墨水是 3D 打印的一个非常重要的组成部分,”华盛顿州立大学电气工程与计算机科学学院副教授 Subhanshu Gupta 解释道。

“我们的合作者开发的纳米粒子墨水对于我们正在做的高端通信电路来说非常强大。”

为了使系统更加可靠,研究人员还创建了一个小型处理器芯片,可以自动纠正天线信号中的任何失真。

当柔性天线移动或振动时,其形状会发生轻微变化,这可能会干扰信号。处理器持续实时监控并调整这些变化。

“我们使用该处理器来纠正材料变形和振动,”Gupta 说。 “实时执行此操作对于未来的应用非常有吸引力。”