Informtica
Redação do Site Inovação Tecnológica – 26/08/2025
Alm de receber e transmitir sinais, a meta-antena (material treliado brilhante) pode funcionar como uma cortina que ajusta dinamicamente a iluminao. Aqui, um prottipo visto retrado (canto superior esquerdo), expandido (embaixo) e ao lado do mecanismo de travamento (canto superior direito).
[Imagem: MIT]
Antenas morfolgicas
Projetar antenas sempre foi mais uma arte do que uma cincia exata, embora, nos ltimos tempos, essa misso venha sendo grandemente facilitada pela emergncia dos metamateriais e pelo uso da inteligncia artificial.
E foi usando estas duas ferramentas que Marwa AlAlawi e colegas do MIT, nos EUA, desenvolveram uma antena reconfigurvel, ou morfolgica, uma antena que muda sua forma fsica para ajustar dinamicamente sua faixa de frequncia, tornando-a mais verstil para comunicaes e sensoriamento do que as antenas estticas.
O usurio pode esticar, dobrar ou comprimir a antena para fazer alteraes reversveis em suas propriedades de sintonia, permitindo que o dispositivo opere em uma faixa de frequncia mais ampla, tudo sem a necessidade de peas mveis complexas. Com uma faixa de frequncia ajustvel, uma antena reconfigurvel pode se adaptar s mudanas nas condies ambientais e reduzir a necessidade de mltiplas antenas, tornando os sistemas menores e mais baratos.
O resultado um design simplificado para uma antena reconfigurvel que pode ser usada para aplicaes no apenas nas comunicaes sem fio em uma ampla gama de frequncias e protocolos de rede, mas tambm para rastreamento e deteco de movimento em realidade aumentada ou at mesmo para transferncia de energia.
A meta-antena suporta diferentes interaes do usurio, como expanso, retrao, flexo e rotao.
[Imagem: Marwa AlAlawi et al. (2025)]
Frequncia de ressonncia da antena
Mais uma vez, o segredo para o sucesso dessa inovao longamente esperada est nos metamateriais, materiais projetados artificialmente cujas propriedades dependem do arranjo geomtrico dos seus componentes, conhecidos como meta-tomos ou nanoantenas.
“Normalmente, quando pensamos em antenas, pensamos em antenas estticas – elas so fabricadas para ter propriedades especficas e pronto. No entanto, ao usar metamateriais auxticos, que podem se deformar em trs estados geomtricos diferentes, podemos alterar perfeitamente as propriedades da antena, alterando sua geometria, sem precisar fabricar uma nova estrutura. Alm disso, podemos usar mudanas nas propriedades de radiofrequncia da antena, devido a alteraes na geometria do metamaterial, como um novo mtodo de sensoriamento para design de interao,” detalhou a pesquisadora.
Enquanto as antenas tradicionais irradiam e recebem sinais de rdio, AlAlawi se concentrou em como esses dispositivos podem funcionar como sensores, com o objetivo de desenvolver um elemento mecnico que tambm pudesse ser usado como antena para deteco.
Para isso, a equipe tirou proveito da frequncia de ressonncia da antena, que a frequncia na qual a antena mais eficiente. A frequncia de ressonncia de uma antena muda devido a mudanas em seu formato e essas mudanas podem ser utilizadas para fins de sensoriamento – por exemplo, uma antena reconfigurvel pode ser usada dessa forma para detectar a expanso do trax de uma pessoa e monitorar sua respirao.
Como os metamateriais podem ser programados para adotar diferentes formas, bastando ajustar o arranjo peridico de suas clulas unitrias – elas podem ser rotacionadas, comprimidas, esticadas ou dobradas -, deformar a estrutura do metamaterial permite ajustar a frequncia de ressonncia da antena.
Exemplos de uso da antena metamrfica.
[Imagem: Marwa AlAlawi et al. (2025)]
Meta-antenas
Os pesquisadores incorporaram suas meta-antenas em vrios dispositivos inteligentes, incluindo uma cortina que ajusta dinamicamente a iluminao da casa e fones de ouvido que transitam perfeitamente entre os modos de cancelamento de rudo e transparente.
No caso do fone de ouvido inteligente, por exemplo, quando a meta-antena se expande e se curva, ela altera a frequncia de ressonncia em 2,6%, o que alterna o modo de operao do fone. Os experimentos tambm mostraram que as estruturas da meta-antena so durveis o suficiente para suportar mais de 10.000 compresses.
Como a antena morfolgica pode ser aplicada sobre qualquer superfcie, ela pode ser usada com estruturas mais complexas. Por exemplo, a antena pode ser incorporada a tecidos inteligentes que realizam sensoriamento biomdico no invasivo ou monitoramento de temperatura.
Bibliografia:
Artigo: Meta-antenna: Mechanically Frequency Reconfigurable Metamaterial Antennas
Autores: Marwa AlAlawi, Regina Zheng, Sooyeon Ahn, Katherine Yan, Ticha Sethapakdi, Junyi Zhu, Stefanie Mueller
Revista: Proceedings of UIST 25
Link: https://hcie.csail.mit.edu/research/Meta_antenna/Meta-antenna.html
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