Всем известны последствия, к которым приводит плохой прием мобильного телефона. Это внезапно прерванный разговор, прерывистый звук и севшие за несколько часов аккумуляторные батареи. Естественно, в качестве приема сигнала мобильным телефоном одну из главных ролей играет его антенна, многие помнят, к каким неприятным для компании Apple последствиям привел неправильный расчет антенны одной из разновидностей телефона iPhone. Ученые из университета Иллинойса преуспели в создании совершенно нового типа антенны сотового телефона, объемной антенны, напечатанной на полусферической поверхности, все характеристики которой почти на порядок превышают характеристики обычных дипольных антенн.

Для производства антенн нового вида используется небольшая полусфера из изоляционного материала. На внутреннюю и внешнюю поверхности этой полусферы методом трехмерной струйной печати с помощью специальных чернил наносятся проводники, которые являются элементами антенны. Весь фокус заключается в двух вещах, в составе чернил, которые изготовлены на основе серебряных наночастиц, что придает этим получившимся проводникам свойство высокой электропроводности, механическую гибкость и прочность. Второй частью фокуса является разработанный метод трехмерной струйной печати, с помощью которого можно осуществлять печать на любые сложные поверхности, под любым углом и в любом направлении.

«В новом виде антенн нами почти была решена задача минимизации значения Q, характеристики антенны, являющейся отношением поданной на нее и излученной ею в пространство энергией» – рассказывает Дженнифер Т. Бернхард, профессор физики из университета Иллинойса. – «Печать сложной структуры на полусферическом основании позволила нам практически приблизится к фундаментальному физическому пределу значения Q, известному как предел Чу, преодолеть который не получится из-за законов физики».

Исследователи утверждают, что конструкция новой антенны может без труда быть приспособленной для использования в различных диапазонах частот, к различным размерам конечных устройств, вплоть до самого миниатюрного уровня. Благодаря использованию таких высокоэффективных антенн мобильные телефоны, не нуждающиеся в зарядке месяц или более, могут стать реальностью уже в ближайшее время.