Gli switch stampati a getto d'inchiostro rendono più facili ed economiche la gestione di più bande di frequenza nei dispositivi wireless.

Moduli di comunicazione sintonizzabili in frequenza, come antenne e filtri, dovrebbero aiutare a miniaturizzare i dispositivi wireless. I ricercatori della KAUST hanno creato interruttori che consentono il controllo su questi moduli in risposta agli stimoli.

Dispositivi mobili per supportare più standard, come un sistema di posizionamento globale e un sistema globale per le comunicazioni mobili, richiedono antenne in grado di coprire più bande di frequenza. "Gli interruttori a radiofrequenza sono la chiave per realizzare antenne e filtri sintonizzabili in frequenza che consentono di risparmiare spazio e denaro, " dice il dottorando Shuai Yang, che ha lavorato al progetto con il suo supervisore Atif Shamim.

Gli interruttori a radiofrequenza disponibili in commercio hanno limitazioni di prestazioni e implicano approcci di fabbricazione complicati che richiedono materiali e strumenti costosi.

Ora, Il team di Shamim ha sviluppato un metodo di stampa a getto d'inchiostro conveniente per generare interruttori. "Proprio come per la carta da giornale, il costo dell'elettronica stampata è estremamente basso, "dice borsista post-dottorato, Mohammad Vaseem, che è anche un autore sulla carta. Gli interruttori erano costituiti da singoli strati di biossido di vanadio reattivi termicamente ed elettricamente.

I ricercatori hanno sintetizzato nanoparticelle di biossido di vanadio con una disposizione cristallina specifica per creare l'inchiostro desiderato. Hanno stampato due diverse configurazioni di interruttori che potevano essere attivate termicamente ed elettricamente. Le prestazioni di questi switch erano paragonabili ai loro analoghi non stampati, ma a un costo molto inferiore.

Come esperimento di prova del concetto, il team ha incorporato l'interruttore in un'antenna sintonizzabile stampata su un substrato flessibile. A temperatura ambiente, l'antenna potrebbe funzionare nella gamma corrispondente alle future comunicazioni 5G. Quando riscaldato, l'interruttore ha permesso all'antenna di funzionare nella gamma WiFi e Bluetooth.

"Quando l'elettronica completamente stampata diventa matura per l'industrializzazione, il nostro switch sarà utile per la produzione di massa di smartphone e altri dispositivi wireless, "dice Yang.

In preparazione a questi sviluppi, il team sta costruendo un modello di switch accurato per le simulazioni al computer. "Stiamo anche lavorando per migliorare le prestazioni dello switch, "aggiunge Vaseem.