Materiais de conformidade<\/p>\n
Decididamente n\u00e3o h\u00e1 um caminho \u00fanico para a tecnologia – ao menos n\u00e3o no caso das antenas.<\/p>\n
Nos \u00faltimos anos, todos os esfor\u00e7os se voltaram para as antenas planas, gra\u00e7as \u00e0s metassuperf\u00edcies, materiais “inteligentes” eles pr\u00f3prios formados por min\u00fasculas antenas, em escala micro ou nano, que permitem dirigir as ondas de uma forma que n\u00e3o era poss\u00edvel uma d\u00e9cada atr\u00e1s.<\/p>\n
Galestan Sengerdy e colegas da Universidade do Estado da Pensilv\u00e2nia, nos EUA, tamb\u00e9m est\u00e3o interessados em antenas reconfigur\u00e1veis, mas mecanicamente reconfigur\u00e1veis. Sempre houve projetos desse tipo, mas eles requerem muita manuten\u00e7\u00e3o, gastam energia para seu acionamento e n\u00e3o v\u00e3o bem em climas muito frios ou muito quentes, n\u00e3o sendo portanto talhados para tecnologias futuras, como a 6G.<\/p>\n
Para superar essas dificuldades, Sengerdy combinou um eletro\u00edm\u00e3 com os chamados “materiais de conformidade”, um nome chamativo para o que essencialmente \u00e9 o mesmo conceito de engenharia mec\u00e2nica por tr\u00e1s dos clipes de papel ou de um arco e flecha.<\/p>\n
“Mecanismos de conformidade s\u00e3o projetos de engenharia que incorporam elementos dos pr\u00f3prios materiais para criar movimento quando se aplica uma for\u00e7a, em vez dos mecanismos tradicionais de corpo r\u00edgido, que requerem dobradi\u00e7as para o movimento,” explicou Sengerdy. “Objetos dirigidos por mecanismos de conformidade s\u00e3o projetados para dobrar repetidamente em uma determinada dire\u00e7\u00e3o e para suportar ambientes hostis.”<\/p>\n
Antena reconfigur\u00e1vel mec\u00e2nica<\/strong><\/p>\n O prot\u00f3tipo da antena reconfigur\u00e1vel \u00e9 circular, em forma de \u00edris, e foi totalmente constru\u00eddo em uma impressora 3D. Os bra\u00e7os projetados pela equipe dobram-se de maneira previs\u00edvel, o que, por sua vez, altera a frequ\u00eancia de opera\u00e7\u00e3o da antena – sem o uso de dobradi\u00e7as ou rolamentos.<\/p>\n “Assim como um camale\u00e3o aciona min\u00fasculas protuber\u00e2ncias em sua pele para mudar sua cor, uma antena reconfigur\u00e1vel pode mudar sua frequ\u00eancia de baixa para alta e vice-versa, apenas configurando suas propriedades mec\u00e2nicas, habilitadas pelo mecanismo compat\u00edvel,” disse o professor Sawyer Campbell.<\/p>\n A antena reconfigur\u00e1vel passou nos testes de fadiga e de padr\u00f5es de frequ\u00eancia e radia\u00e7\u00e3o, tudo dentro de uma c\u00e2mara anecoica, uma sala isolada com material absorvedor de ondas eletromagn\u00e9ticas, que evita que os sinais interfiram no teste da antena.<\/p>\n Embora o prot\u00f3tipo tenha sido projetado para atingir uma frequ\u00eancia espec\u00edfica para demonstra\u00e7\u00e3o e seja apenas um pouco maior que a palma da m\u00e3o humana, a tecnologia pode ser dimensionada para o n\u00edvel de circuito integrado, para frequ\u00eancias mais altas, ou aumentada em tamanho para aplica\u00e7\u00f5es de frequ\u00eancia mais baixa, segundo a equipe.<\/p>\n Antenas de origami<\/strong><\/p>\n A estrutura mec\u00e2nica superou os projetos inspirados na t\u00e9cnica do origami, que tamb\u00e9m s\u00e3o reconfigur\u00e1veis, mas n\u00e3o oferecem robustez.<\/p>\n “Os projetos de antenas de origami s\u00e3o conhecidos por suas capacidades compactas de dobramento e armazenamento, que podem ent\u00e3o ser desdobrados posteriormente ou no local de aplica\u00e7\u00e3o,” compara Sengerdy. “Mas, uma vez que essas estruturas dobradas de origami s\u00e3o desdobradas, elas geralmente precisam de uma estrutura de refor\u00e7o complexa, para que n\u00e3o entortem ou dobrem. Se n\u00e3o forem cuidadosamente projetados, esses tipos de dispositivos sofreriam limita\u00e7\u00f5es de tempo de vida operacional e ambiental no campo.”<\/p>\n Bibliografia:<\/p>\n Artigo: Tailored compliant mechanisms for reconfigurable electromagnetic devices<\/p>\n Autores: Galestan Mackertich-Sengerdy, Sawyer D. Campbell, Douglas H. Werner<\/p>\n Revista: Nature Communications<\/p>\n Vol.: 14, Article number: 683<\/p>\n DOI: 10.1038\/s41467-023-36143-6<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Fonte: Inova\u00e7\u00e3o Tecnol\u00f3gica<\/p>\n