Σπρέι μετατρέπει οποιαδήποτε επιφάνεια σε κεραία

Ερευνητές στις ΗΠΑ βρήκαν ένα τρόπο να μετατρέπουν σε κεραία κάθε επιφάνεια μέσω ψεκασμού της με ένα ειδικό σπρέι.

Οι ερευνητές των Τμημάτων Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Επιστήμης Υλικών & Μηχανικής του Πανεπιστημίου Ντρέξελ, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο επιστημονικό έντυπο Science Advances, ανέπτυξαν ένα δισδιάστατο μεταλλικό νανο-υλικό με την ονομασία MXene, το οποίο μπορεί να ψεκασθεί με σπρέι σε μια επιφάνεια και να δημιουργήσει πάνω της μια πολύ λεπτή και αόρατη κεραία.

Η λεπτότερη έως τώρα κεραία από MXene είναι μόνο 62 νανόμετρα (δισεκατομμυριοστά του μέτρου), περίπου 1.000 φορές πιο λεπτή από ένα φύλλο χαρτί. Οι ψεκασμένες κεραίες λειτουργούν εξίσου καλά με τις πολύ μεγαλύτερες σημερινές κεραίες, που χρησιμοποιούνται στις κινητές συσκευές και στα μόντεμ-ρούτερ ασύρματης σύνδεσης.

«Πρόκειται για μια πολύ συναρπαστική ανακάλυψη, επειδή υπάρχει μεγάλο δυναμικό γι’ αυτού του είδους την τεχνολογία. Η δυνατότητα να ψεκάζεις μια κεραία πάνω σε μια εύκαμπτη επιφάνεια ή να την κάνεις διαφανή, σημαίνει ότι θα μπορούμε να στήσουμε δίκτυα σε πολλά νέα μέρη και έτσι να αναπτυχθούν νέες εφαρμογές και νέοι τρόποι συλλογής δεδομένων, που ούτε καν είναι δυνατό να φαντασθούμε σήμερα», δήλωσε ο καθηγητής Καπίλ Νταντεκάρ του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών.

«Η νέα τεχνολογία θα επιτρέψει την πραγματικά αφανή ενσωμάτωση των κεραιών στα καθημερινά αντικείμενα, πράγμα ζωτικό για το αναδυόμενο Διαδίκτυο των Πραγμάτων», πρόσθεσε.

Το MXene (από καρβίδιο του τιτανίου) ανακαλύφθηκε το 2011 και έκτοτε μελετώνται οι ιδιότητές του. Μεταξύ άλλων, μπορεί να διαλυθεί σε νερό, ώστε να χρησιμοποιηθεί σε μορφή μελανιού (για την εκτύπωση της κεραίας) ή βαφής (για σπρέι). Είναι ένα υλικό με εξαιρετική αγωγιμότητα ηλεκτρικού ρεύματος, κάτι που τους επιτρέπει να μεταδίδει ραδιοσήματα, ακόμη κι αν η κεραία δεν είναι τίποτε περισσότερο από ένα λεπτότατο επίστρωμα πάνω σε ένα αντικείμενο.

«Ακόμη και διαφανείς αντένες με πάχος μόλις μερικών δεκάδων νανομέτρων είναι ικανές να επικοινωνούν αποτελεσματικά», δήλωσε η ερευνήτρια ‘Αζια Σαρίτσεβα.

Σύμφωνα με τους ερευνητές, η κεραία από MXene είναι πολύ καλύτερη από τις πειραματικές κεραίες από άλλα δισδιάστατα υλικά: π.χ. 50 φορές καλύτερη σε σχέση με τις κεραίες από γραφένιο και 300 φορές ανώτερη σε σχέση με τις κεραίες από μελάνι αργύρου, όσον αφορά την ποιότητα της ασύρματης μετάδοσης.