作者:迈克尔·迪基 来源:《先进功能材料》 发布时间:2010-3-4 14:42:25
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液态金属天线可实现自我修复
 
从收音机到手机乃至卫星导航设备,天线在日常生活中无处不在,人们也早已对天线出现故障习以为常。现在,科学家利用液态金属开发出可以像流体一样随意弯曲的天线。这种新型天线不仅能更好地接受信号,反复弯折也不会导致材料“疲劳”,它甚至还具有在外力作用下延展或断裂后自我修复的本领。相关研究成果发表于近期出版的《先进功能材料》杂志上。
 
在便携式无线通讯装置的天线变成隐藏式之后,天线设计也转向了模块式制作,但固态金属有可能因为弯折而断裂。美国北卡罗莱纳州立大学的工程师迈克尔·迪基领导的研究小组希望能够找到一种更有弹性的材料,以取代目前最为常用的传导材料金属铜。他们将目标锁定在室温下比较软的金属和金属合金,最后发现,镓和铟是制作新天线材料的最佳组合。镓铟合金具有天线需要的所有电子特性,弹性也比铜大得多。另外,在室温下,它实际上为液态,因此,在受损变形时,它是流动的,不会折断。
 
研究人员将液态天线原型包裹在塑胶基板蚀刻出的微流体通道内进行了测试,在1910兆赫至1990兆赫频率范围内,液态天线的效率可达到铜天线的90%。而且,这种天线不但能被弯曲扭转成任意形状,甚至可在被截断时自我修复,同时还能维持连续不变的传导性。
 
虽然镓与铟的“身价”比铜要高,但迪基表示,液态天线是为可携式无线设备设计的,尺寸很小,成本不过几美分。而且,这种新型液态天线可以采用各种各样的外壳包装,应用范围相当广泛。刚硬的“外衣”可以让它更加坚固,而橡胶“外衣”能让它像松紧带一样拉抻。
 
同传统的固态天线相比,包裹在弹性材料中的液态天线由于具备可根据其接收的无线电波波长来自我调整长度的能力,因此可以产生更好的调谐效果。迪基的研究小组目前已经研制出了这样一种“穿”橡胶外壳的可伸展液态天线,可以作为超高敏感度的应力计用于桥梁和大坝等民用工程。如果将多条液态天线与小型收音机设备相连,然后嵌入桥梁或大坝内,这些天线会随着压力变化而伸收,可监测建筑结构的安全性。此外,这种液态天线可被嵌入便携式装备,在军事领域也大有用武之地。(来源:科技日报 陈丹)
 
 
 
 
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