Diese bestickte Antennen und Schaltungen sind ideal für tragbare Elektronik

Bald könnte Ihr Lieblings-Shirt als Antenne für Ihr Smartphone dienen. Bewaffnet mit einer Nähmaschine, feine silberne Drähte, und eine neue patentierte Herstellung Technik, Wissenschaftler an der Ohio State University haben gestickte Antennen erstellt und Schaltungen, die offenbar dazu bestimmt, ein heißer Trend in sogenannten "e-Textilien."

Die Präzisions-Schaltung ist dekorativ und funktionell – perfekt für das Weben von Elektronikkomponenten in Kleidung – und erzielt werden, weit mehr billig, schnell, und genauer als frühere Prototypen von der gleichen Gruppe. Die Ergebnisse der Forschung gerade erschienen diese Woche in der Zeitschrift IEEE Antennen und Wireless Ausbreitung Briefe.

"Wir begannen mit Technologie, die sehr gut bekannt ist — Maschinenstickerei – und wir fragten, wie können wir funktionalisieren bestickte Formen? Wie sie bei Frequenzen, wie für Handys oder Gesundheit Sensoren Signale machen wir?"Co-Autor John Volakis in einer Erklärung sagte.

Es ist eine überraschend einfache Technik. Die Wissenschaftler tauschen Sie den Faden in die Nähmaschine mit dünnen Draht Filamente – in diesem Fall Kupfer mit reinem Silber beschichtet – und die automatische Maschine erledigt den Rest. Muster sind in der Maschine über Computer-Dateien geladen. Der Draht kostet nur drei Cent pro Fuß, und es dauert ungefähr 10 Fuß von dem Zeug um eine Breitband-Antenne zu sticken. Das klappt auf nur 30 Cent pro Antenne um Materialkosten zu decken. Und es dauert nur 15 Minuten.

Die Form des gestickten Designs ist der Schlüssel, denn das ist, was die Häufigkeit der Komponenten bestimmt. "Form Funktion bestimmt", sagte Co-Autor Asimina Kiourti. "Und Sie nie wirklich wissen, welche Form Sie benötigen, von einer Anwendung zur nächsten." Also wollten wir eine Technologie verfügen, die jede Form für jede Anwendung sticken könnte."

Gibt es eine Antenne in der Form einer Spirale an genau der richtigen Frequenz, Handy-Empfang zu verbessern, wenn Kleidung verwoben, beispielsweise während eine Prototyp-Schaltung wie die OSU-Logo geprägt ist, mit nicht leitfähigem Scharlachrot und grauen Faden Drähte vermehren das Silber. Es gibt sogar ein Entwurf für eine Breitband-Antenne: ein Kreis besteht aus mehreren kleinen ineinandergreifenden geometrischen Formen, von denen jeder auf einer anderen Frequenz sendet.

Für die nächste Phase des Projekts werden die Wissenschaftler arbeiten an winzigen Empfänger, Sensoren und ähnlichen elektronischen Komponenten in das Design für umfassendere Funktionalität einbetten. Auch: "Wir wollen eine größere Nähmaschine", sagte Volakis.