Le antenne hanno fatto molta strada dalle orecchie di coniglio sulla tua vecchia TV. Ma l'antenna su cui il dottorando del nordest Hwaider Lin sta lavorando dal 2015 è circa 100 volte più piccola di quella attualmente nel tuo smartphone.

Lin ha detto che l'antenna che sta sviluppando potrebbe essere utilizzata in un chip impiantato nel cervello di un paziente per aiutare a curare disturbi come la depressione o gravi emicranie. Attualmente, i ricercatori usano correnti elettromagnetiche create al di fuori della testa di un paziente per stimolare i neuroni nel cervello e aiutare a curare queste condizioni mediche. Ma questo metodo è impreciso. Con un'antenna più piccola, i ricercatori potrebbero essere in grado di creare un impianto nel cervello che si rivolgerebbe più precisamente a neuroni specifici.

L'antenna di Lin ha recentemente vinto il primo premio per la progettazione in un concorso organizzato dagli editori della rivista NASA Tech Briefs. Più di 800 candidati provenienti da 60 paesi diversi hanno presentato la loro tecnologia al "Create the Future Design Contest, " che giudica le imprese di ingegneria innovativa in sette diverse categorie. Lin ha superato la categoria per Elettronica/Sensori/Internet of Things.

"Sono un po' sorpreso di aver vinto il primo premio, " ha detto Lin. "Ma penso che [l'antenna] ne valga la pena".

Le antenne convenzionali inviano segnali facendo rimbalzare gli elettroni avanti e indietro lungo un cavo metallico. Questo crea onde di radiazione elettromagnetica che possono essere captate da altre antenne sintonizzate sulla giusta frequenza. Cambiando la dimensione dell'antenna cambia la frequenza. C'è un limite a quanto piccole possono essere queste antenne prima che smettano di essere efficaci.

L'antenna su cui Lin ha lavorato parte da un diverso tipo di onda:acustica. Le onde acustiche sono vibrazioni fisiche che si muovono lentamente. A causa della loro velocità inferiore, possono corrispondere alla frequenza di un'onda elettromagnetica, ma avrà una lunghezza d'onda migliaia di volte più piccola. Ciò significa che anche l'antenna può essere più piccola.

L'antenna di Lin è in grado di tradurre quelle onde acustiche in onde elettromagnetiche più veloci con la stessa frequenza. Questo perché il materiale che vibra nell'antenna di Lin è magnetico.

"In realtà ci occupiamo prima di scienza dei materiali, " disse Lin, che lavora nel laboratorio di materiali e microsistemi avanzati di Northeastern. "Il nostro materiale è la cosa più importante per questa antenna."

Questo lavoro è stato pubblicato per la prima volta nell'agosto 2017 in Comunicazioni sulla natura . Da allora, Lin e il suo consigliere, Il professore del nordest Nian Sun, lo hanno perfezionato per essere utilizzato in diverse applicazioni.

"Finora, la scelta migliore sono le applicazioni biomediche, "Ha detto Lin. "Hanno bisogno di un'antenna davvero piccola che possa ricevere energia e trasmettere informazioni al computer esterno".

Il team ha recentemente iniziato a lavorare con un gruppo della Harvard Medical School per trovare modi per utilizzare questa tecnologia negli impianti medici. Insieme, hanno il potenziale per progettare nuovi dispositivi per percepire cosa sta succedendo nel cervello, stimolare diverse aree, e comunicare informazioni importanti ai ricercatori.

Ma prima, Lin volerà a un ricevimento a New York per ricevere il premio dai Tech Brief della NASA:un computer di fascia alta in grado di gestire le complicate simulazioni richieste dal suo lavoro.

"Questo evento è molto speciale, Lin ha detto. "Vedono il potenziale di questa tecnologia."