हम उनके बारे में ज्यादा नहीं सोच सकते, लेकिन एंटेना हर जगह हैं। हमारे फोन में, हमारी कारों में, हमारे द्वारा खरीदे जाने वाले कपड़ों पर एंटी-थेफ्ट टैग्स में, और जैसा कि इंटरनेट ऑफ थिंग्स एक कभी-अधिक-वर्तमान वास्तविकता बन जाता है, वे नए स्थानों में दिखा रहे हैं, जैसे कि माइक्रोवेव और लैंप। इसलिए इंजीनियर्स एंटेना को छोटा, हल्का और लगाने में आसान बनाने के तरीकों की तलाश में हैं।
अब, Drexel विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने लगभग किसी भी सतह पर लगभग अदृश्य एंटेना बनाने के लिए एक विधि विकसित की है, जो कि सचमुच पेंट की तरह उन पर छिड़काव करती है। एंटेना को एक विशेष दो-आयामी धातु सामग्री से बनाया जाता है जिसे एमएक्सईएन कहा जाता है। फिर से एयरब्रश किए जाने वाले पेंट को बनाने के लिए पानी में एमेज़िन पाउडर को पानी में घोल सकते हैं। परीक्षणों में, यहां तक कि सिर्फ 62 नैनोमीटर की पतली परत - कागज की एक शीट की तुलना में हजारों गुना पतली - प्रभावी ढंग से संवाद कर सकती है। प्रदर्शन सिर्फ 8 माइक्रोन पर अधिकतम हुआ, एक बिंदु जिस पर स्प्रे-ऑन एंटेना ने काम किया और साथ ही वर्तमान में मोबाइल उपकरणों और वायरलेस राउटर में उपयोग किया जाता है।
एंटेना इतने पतले होते हैं कि उन पर बिना वज़न या बल्क लगाए, यहां तक कि मेडिकल सेंसरों जैसे छोटे उपकरणों तक का छिड़काव किया जा सकता है। और वे लचीले भी हैं, जिसका अर्थ है कि वे गैर-सपाट सतहों पर जा सकते हैं, जैसे पर्दे। शोधकर्ताओं का कहना है कि एंटेना वायरलेस उपकरणों और इंटरनेट ऑफ थिंग्स में भारी सुधार के लिए कर सकता है, खासकर जब यह पहनने की बात आती है - तो आप उन पर नज़र रखने के लिए अपने मोज़े पर एंटीना भी स्प्रे कर सकते हैं।
"यह किसी भी वस्तु के साथ वास्तव में वायरलेस संचार की अनुमति देगा, " सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग के एक प्रोफेसर यूरी गोगोटी कहते हैं, जिन्होंने अनुसंधान का नेतृत्व किया। "यह एक वास्तविक अंतर बना सकता है क्योंकि हम एक ऐसी दुनिया की ओर जा रहे हैं जहां सब कुछ जुड़ा होगा।"
कल्पना करें कि आप जिस भी वस्तु के मालिक हैं, उसे तुरंत एंटेना लगाने और उसे संचार उपकरण बनाने में सक्षम होना चाहिए। आप उसे खो जाने से बचाने के लिए अपने कुत्ते के कॉलर पर एक एंटीना लगा सकते हैं। अपने रेफ्रिजरेटर पर एक रखो ताकि यह आपके फोन के साथ संवाद कर सके। अपनी सेवा की गति पर नज़र रखने के लिए उन्हें अपनी टेनिस गेंदों पर रखें।
यह शोध हाल ही में साइंस एडवांसेज नामक पत्रिका में प्रकाशित हुआ।
MXene, एक दो-आयाम टाइटेनियम कार्बाइड सामग्री, 2011 में Drexel शोधकर्ताओं द्वारा खोजा गया था और 2015 में पेटेंट कराया गया था। अल्ट्रा-मजबूत और प्रवाहकीय, इसे ऊर्जा भंडारण उपकरणों में उपयोग करने की क्षमता दिखाई गई है, जैसे बैटरी इलेक्ट्रोड जो सेकंड में फोन चार्ज कर सकते हैं; उपकरणों के बीच विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को रोकना; हवा में खतरनाक रसायन, और अधिक संवेदन। अध्ययन में, एमएक्सन एंटेना ने ग्रेफीन से बना 50 गुना बेहतर प्रदर्शन किया, वर्तमान "गर्म" नैनोमीटर।
अन्य नैनोमैटिरियल्स के विपरीत, MXene को नैनोपार्टिकल्स का पालन करने के लिए किसी बाइंडर या हीटिंग की आवश्यकता नहीं होती है। इसकी जरूरत है कि इसे पानी में मिलाकर एक एयरब्रश के साथ छिड़का जाए। परिणामी एंटेना सामग्री पर भी काम कर सकते हैं जो चल रहे हैं और फ्लेक्सिंग कर रहे हैं, जैसे कि वस्त्र, हालांकि यह रिसेप्शन को प्रभावित करेगा, उसी तरह से एक पुराने टीवी पर एंटीना को स्थानांतरित करने से बहुत कुछ हुआ।
एंटेना का छिड़काव "एक दिलचस्प दृष्टिकोण" है, बफेलो विश्वविद्यालय में इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के एक प्रोफेसर जोसेप जोर्नेट कहते हैं, जो संचार नेटवर्क और इंटरनेट ऑफ थिंग्स पर काम करते हैं।
पतली लचीली एंटेना पर अधिकांश शोध में मुद्रण शामिल है, जोर्नेट कहते हैं। लेकिन छिड़काव तेज होने की क्षमता है।
लेकिन जब कागज में दिखाया गया एंटीना प्रदर्शन "बहुत अच्छा है, " जोर्नेट कहते हैं, "एक एंटीना अपने आप में धातु के एक टुकड़े के अलावा कुछ भी नहीं है।"
एंटेना को अधिकतम उपयोगी बनाने के लिए, वह बताते हैं, उन्हें लचीले इलेक्ट्रॉनिक्स के प्रकार के साथ जोड़ा जाएगा - लगता है कि फोन या रोल-अप टैबलेट - जो अभी तक मौजूद नहीं हैं। यह कुछ ऐसा है जिस पर कई शोधकर्ता काम कर रहे हैं, लेकिन अभी तक फल नहीं आए हैं।
ड्रेक्सेल टीम ने किसी न किसी सामग्री, सेल्यूलोज पेपर और एक चिकनी, पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट शीट पर स्प्रे-ऑन एंटेना का परीक्षण किया। वे अब इसे अन्य सतहों पर जांचने की योजना बना रहे हैं, जिसमें ग्लास, यार्न और त्वचा-यार्न एंटेना जुड़े वस्त्रों के लिए बना सकते हैं, जबकि त्वचा में पशु चिकित्सा या मानव चिकित्सा के लिए आवेदन हो सकते हैं। वे उन निवेशकों या वाणिज्यिक भागीदारों के साथ साझेदारी करने की उम्मीद करते हैं जो विकासशील उत्पादों में रुचि रखते हैं जो एंटेना से लाभान्वित हो सकते हैं।
जबकि एंटेना में त्वचा पर सीधे स्प्रे किए जाने वाले वियरबल्स या हेल्थ मॉनिटर का इस्तेमाल करने की क्षमता होती है, वहीं गोगोट्सी सावधानी बरतने की सलाह देती है, क्योंकि एमेन का मनुष्यों पर इस्तेमाल होने का रिकॉर्ड बहुत कम है।
"हम हमेशा उपन्यास सामग्री से थोड़ा चिंतित होते हैं, " वे कहते हैं। “क्या यह बायोकम्पैटिबल है? क्या दीर्घकालिक परिणाम हैं? मेरा सुझाव है कि इसे सीधे त्वचा पर लगाने से पहले हमें इंतजार करना चाहिए। ”
टीम यह भी देख रही है कि चालकता और शक्ति के संदर्भ में सामग्री को कैसे अनुकूलित किया जाए, संभवतः इसे और भी अधिक सटीक आकार में स्प्रे करने के लिए पतला और आसान बनाने के साथ-साथ इसे विभिन्न आवृत्तियों पर काम किया जाए।
", सुधार के लिए बहुत जगह है, " गोगोटी कहते हैं। "पहले वाला कभी सबसे अच्छा नहीं होता है।"
