Las propiedades de los materiales pueden comportarse de manera divertida. Modifique un aspecto para hacer que un dispositivo sea más pequeño o tenga menos fugas, por ejemplo, y algo más podría cambiar de forma indeseable, de modo que los ingenieros jueguen a equilibrar una característica contra otra.Ahora, un equipo de ingenieros eléctricos de Penn State tiene una manera de controlar simultáneamente diversas propiedades ópticas de las guías de onda dieléctricas mediante el uso de un recubrimiento de dos capas, cada capa con un grosor y peso casi cero.
"Imagine el grifo de agua en su hogar, que es un dispositivo esencial para todos los días", dijeron Douglas H. Werner, John L. y Genevieve H. McCain, Profesor de Ingeniería Eléctrica. "Sin tuberías para transportar el agua de su casa".fuente para el grifo, el dispositivo no tiene valor. Es lo mismo con las 'guías de onda'. Llevan señales electromagnéticas u ópticas desde la fuente al dispositivo: una antena u otro dispositivo de microondas, ondas milimétricas o terahercios. Las guías de ondas son esenciales.componente en cualquier sistema electromagnético u óptico, pero a menudo se pasan por alto porque gran parte del enfoque se ha centrado en los dispositivos mismos y no en las guías de ondas ".
Según Zhi Hao Jiang, ex becario postdoctoral en Penn State y ahora profesor en la Universidad del Sureste, Nanjing, China, los revestimientos de metasuperficie permiten a los investigadores reducir el diámetro de las guías de ondas y controlar las características de las guías de ondas con una flexibilidad sin precedentes.
Los investigadores desarrollaron un material que es tan delgado que es casi bidimensional, con características que manipulan y mejoran las propiedades de la guía de ondas.
Desarrollaron y probaron dos recubrimientos conformales, uno para guiar la señal y otro para encubrir la guía de ondas. Crearon los recubrimientos al diseñar juiciosamente los patrones en las superficies para permitir una nueva y transformadora funcionalidad de guía de ondas. Los recubrimientos se aplican a una varilla.en forma de guía de ondas de teflón con la capa guía tocando el teflón y la capa de camuflaje en el exterior.
Este revestimiento conformado cuasi bidimensional que está configurado como material de camuflaje puede resolver el problema de la diafonía y el bloqueo. Las guías de ondas dieléctricas generalmente no se usan por separado, sino en paquetes. Desafortunadamente, las guías de ondas convencionales tienen fugas, lo que permite que la señal de una guía de ondas interfieracon los ubicados cerca.
Los investigadores también señalan en la edición de hoy 25 de agosto de Comunicaciones de la naturaleza que "la efectividad del recubrimiento artificial se puede mantener bien para las curvas de la guía de ondas haciendo coincidir adecuadamente las propiedades de dispersión de las células unitarias de metasuperficie". Aunque el recubrimiento se puede aplicar a una curva en la guía de ondas, la guía de ondas no se puede doblar después dese aplica recubrimiento.
La mejora de las propiedades de la guía de onda para controlar cuidadosamente la polarización y otros atributos permite que las guías de onda sean más pequeñas, y el alivio de la diafonía permite que estas guías de onda más pequeñas se agrupen más estrechamente. Las guías de onda más pequeñas agrupadas más estrechamente podrían conducir a una mayor miniaturización.
"En términos de aplicaciones, estos incluirían sistemas de onda milimétrica / terahercios / infrarrojos para detección, comunicaciones e imágenes que necesitan manipular la polarización, exprimir señales a través de guías de onda con una sección transversal más pequeña y / o requerir un despliegue denso de interconectadocomponentes ", dijo Jiang.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Estado Penn . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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