隨意扭曲加自我修復，液態(tài)天線(xiàn)在美誕生

　　在便攜式無(wú)線(xiàn)通訊裝置的天線(xiàn)已經(jīng)變成隱藏式之后，天線(xiàn)設計專(zhuān)家已經(jīng)轉向開(kāi)發(fā)可撓式的金屬制模塊，但任何一種固態(tài)金屬都有可能因為太長(cháng)彎折而斷裂?，F在有一種液態(tài)天線(xiàn)(liquid antennas)，能在不施加壓力的狀態(tài)下變化成各種形狀，彎折也不會(huì )導致材料疲勞，甚至能在被裁斷之后自我修復。

　　通過(guò)在軟性塑料基板內蝕刻微流體通道(micro-fluidic channels)，研究人員展示了一種創(chuàng )新的、能制造可順應環(huán)境改變形狀的高可靠度天線(xiàn)之液態(tài)技術(shù)。該研究是由美國北卡羅萊那州立大學(xué)(North Carolina State University)教授Michael Dickey與猶他州大學(xué)(University of Uta)教授Gianluca Lazzi共同合作進(jìn)行。

　　Dickey表示，該液態(tài)天線(xiàn)的關(guān)鍵材料是鎵(gallium)，因為該元素的氧化物會(huì )產(chǎn)生一層“皮膚”，讓液態(tài)金屬在微流體通道中維持穩定。接下來(lái)，在鎵金屬中加入銦(indium)，就能在室溫下維持其液態(tài)。鎵與銦的價(jià)格與銅相較昂貴許多，但Dickey表示，由于該天線(xiàn)是為便攜式無(wú)線(xiàn)設備設計，尺寸很小，所以成本也不過(guò)幾美分。

　　在測試中，液態(tài)天線(xiàn)是包裹在塑料基板蝕刻出的微流體通道內，而該種天線(xiàn)不但能被彎曲成任意形狀，甚至可在被截斷時(shí)自我修復。“我們的天線(xiàn)能在伸展、彎折、卷曲或扭轉的同時(shí)，維持連續不變的導電性;”Dickey表示：“通過(guò)使用微影(lithographic)制程，這種天線(xiàn)能像是傳統銅制天線(xiàn)那樣容易生產(chǎn)。”

　　研究人員所展示的天線(xiàn)原型，是將液態(tài)鎵銦金屬灌注在聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)基板內的微流體通道中;在1910~1990MHz頻率范圍的測試中，該種天線(xiàn)的效率與銅線(xiàn)相當，可達到約九成。

　　該種天線(xiàn)的創(chuàng )新用法之一，是可通過(guò)將其PDMS基板伸展不同的長(cháng)度來(lái)進(jìn)行調諧，使其可當做超高敏感度的應變計(strain gauge)來(lái)使用。在這方面的應用上，研究人員計劃在可撓性的硅膠外殼內制作微流體通道，再將之嵌入建筑物或橋梁的墻面內，如此就可監測建筑結構的安全性。此外該種天線(xiàn)也能被嵌入背包等裝備，提供軍事領(lǐng)域的應用。