微型天線

朱崇愷

從便攜角度考慮，東西總是越小越好，比如手機(jī)，又比如植入人體的各種醫(yī)用設(shè)備等。近年來(lái)，此類(lèi)設(shè)備的體積確實(shí)在不斷縮小，但是其中一個(gè)關(guān)鍵部件—天線的體積卻不見(jiàn)減小。一直以來(lái)，科研工作者都在想法縮小天線的體積。最近，美國(guó)東北大學(xué)孫年祥教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)在這一領(lǐng)域做出了突破，其成果發(fā)表在《自然》雜志上。

天線利用電磁波共振來(lái)接收信息，為了產(chǎn)生共振，傳統(tǒng)天線的長(zhǎng)度必須和它要接收的電磁波的波長(zhǎng)相匹配。電磁波的傳播速度為光速，其波長(zhǎng)一般較長(zhǎng)，這就限制了天線的體積。而微型天線采取了一種截然不同的思路：天線由兩部分組成，外層材料能夠?qū)㈦姶挪ㄞD(zhuǎn)化為同頻率的聲波共振，內(nèi)層材料簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是一種聲波天線。由于聲音的傳播速度遠(yuǎn)小于光速，因此其波長(zhǎng)大為減小，這樣整個(gè)天線的體積也得以大幅度減小。實(shí)驗(yàn)表明，這種新式天線的效率并不弱于傳統(tǒng)天線。

微型天線未來(lái)有廣泛的應(yīng)用前景，包括連入物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，減小衛(wèi)星、移動(dòng)電話(huà)的體積，制造吞服或植入式的醫(yī)學(xué)監(jiān)測(cè)設(shè)備。孫教授還表示，甚至是個(gè)人識(shí)別裝置、科幻小說(shuō)中人腦和電腦的直接交互接口等，也可以使用此類(lèi)微型天線。endprint