Uma equipe de pesquisa da Universidade Estadual de Washington desenvolveu um novo sistema de comunicação sem fio que combina um processador de chip com um conjunto de antenas impresso em 3D. Essa tecnologia, que utiliza tinta de nanopartículas de cobre para criar conjuntos de antenas flexíveis, oferece novas soluções para dispositivos vestíveis e aplicações aeroespaciais. O sistema de conjunto de antenas demonstra desempenho estável em ambientes desafiadores, marcando um avanço na eletrônica flexível. O protótipo do processador de sinal de RF em escala de chip, com um conjunto de antenas impresso em 3D, é adequado para antenas estruturais ou sistemas sem fio vestíveis.
A equipe de pesquisa publicou um artigo na Nature Communications demonstrando um processo de impressão 3D baseado em tinta de nanopartículas de cobre. "Este protótipo de prova de conceito abre caminho para futuras aplicações em têxteis inteligentes, comunicações com drones ou aeronaves, detecção de bordas e outros campos em rápido desenvolvimento que exigem sistemas sem fio robustos, flexíveis e de alto desempenho", disse Sreeni Poolakkal, coautora do artigo e doutoranda da Universidade Estadual de Washington. Este sistema de conjunto de antenas é capaz de se adaptar à deformação por flexão e a condições ambientais adversas.
Para lidar com erros de sinal causados pela deformação da antena, os pesquisadores desenvolveram um chip processador correspondente. "Usamos um processador que desenvolvemos para corrigir a deformação do material nas antenas impressas em 3D. Ele também corrige quaisquer vibrações que observamos. Poder fazer isso em tempo real é muito atraente", explicou Subhanshu Gupta, professor associado da Universidade Estadual de Washington. Este processador calibra a saída de sinal do sistema de antenas em tempo real, garantindo a estabilidade da comunicação.
Experimentos demonstraram que um sistema de antenas de quatro elementos mantém a funcionalidade normal da comunicação, apesar de movimentos e flexões. Este sistema de antenas apresenta um design modular, com um único chip processador controlando cada elemento de forma independente, facilitando a expansão para antenas maiores. Os pesquisadores combinaram com sucesso quatro antenas em um sistema de 16 antenas, demonstrando a escalabilidade da tecnologia.
