Avance en las comunicaciones inalámbricas: científicos crean antenas flexibles imposibles de inutilizar

Un nuevo desarrollo de científicos estadounidenses puede cambiar los principios de la comunicación inalámbrica en objetos en movimiento — desde vehículos no tripulados hasta aviones. Un equipo de la Universidad Estatal de Washington (WSU) presentó un prototipo de antena flexible impresa en 3D, que mantiene la estabilidad de la señal incluso con vibraciones, curvaturas y exposiciones externas. Esto abre el camino para crear sistemas de comunicación inalámbrica de alta velocidad y eficientes energéticamente, integrados directamente en la estructura de aeronaves, automóviles y electrónica portátil.

El proyecto combina un diseño único de antenas y un procesador especial capaz de compensar en tiempo real los errores de transmisión de datos. Las antenas están hechas de un material ligero y flexible y pueden escalarse: cada una es un módulo que se combina fácilmente con otros. En los experimentos los científicos montaron una matriz de cuatro de esos módulos, obteniendo 16 antenas activas. El sistema funcionó de forma estable en movimiento, manteniendo una alta calidad de transmisión incluso en condiciones de elevada humedad, cambios bruscos de temperatura y exposición a la sal.

El problema de la degradación de la señal en la electrónica flexible es uno de los principales obstáculos para su uso masivo. Al deformarse, la forma de la antena cambia, lo que destruye la estructura de la onda y altera la comunicación. En la Universidad Estatal de Washington propusieron un enfoque radicalmente distinto: junto con colegas de la Universidad de Maryland y la empresa Boeing desarrollaron una mezcla de tinta conductora a base de nanopartículas de cobre. Esta formulación permitió imprimir en 3D un arreglo de antenas compacto y estable en sus características.

La estabilidad adicional la proporciona el chip creado por los investigadores, que supervisa dinámicamente y corrige las distorsiones de la señal. Procesa las deformaciones en el material, compensa las vibraciones y asegura la formación precisa de un haz direccional. Ese nivel de adaptabilidad antes era inalcanzable para los sistemas flexibles.

Las propias antenas consumen muy poca energía, lo que resulta especialmente importante para dispositivos portátiles, drones y sistemas ubicados en espacios reducidos. La posibilidad de integrar las antenas en la carcasa de drones o en elementos de la ropa hace que la tecnología sea prometedora para la ropa inteligente, la telemetría y las redes de sensores inalámbricas.

Según los autores, en el futuro la tecnología encontrará aplicación en la industria aeronáutica, el sector espacial y la industria automotriz, donde se demandan medios de comunicación ligeros, fiables y altamente eficientes. Los resultados del trabajo fueron publicados en la revista Nature Communications.