Quando si parla di elettronica, più grande di solito non è meglio. Ciò è particolarmente vero per una nuova generazione di sistemi di comunicazione indossabili che promettono di connettere le persone, macchine e altri oggetti in una "Internet delle cose" senza fili. Per rendere i dispositivi abbastanza piccoli e comodi da indossare, gli scienziati devono miniaturizzare i loro componenti. Ora, ricercatori in ACS Nano hanno realizzato le più piccole antenne a radiofrequenza mai segnalate, con spessori di circa 1/100 di capello umano.

Le antenne che ricevono e trasmettono onde radio sono generalmente costituite da conduttori metallici, come l'alluminio, rame e argento. Sebbene questi materiali abbiano un'elevata conduttività elettrica, non si comportano bene in ultrasottili, antenne leggere. Di conseguenza, la maggior parte delle antenne a base di metallo ha uno spessore superiore a 30 micrometri di diametro, che ne limita l'applicazione nei dispositivi elettronici miniaturizzati. Per realizzare antenne ancora più piccole, Keun-Young Shin, Ho Seok Park e colleghi volevano provare a utilizzare fogli estremamente sottili di un materiale 2-D che consisteva in uno strato di atomi di niobio metallico racchiusi tra due strati di atomi di selenio (NbSe ₂ ).

I ricercatori hanno realizzato la loro antenna rivestendo a spruzzo diversi strati di NbSe ₂ nanofogli su un substrato di plastica. Hanno quindi testato l'antenna spessa 885 nm, trovando che un 10 × 10 mm ² la patch del materiale ultrasottile ha funzionato bene, con un'efficienza di radiazione del 70,6%. Il dispositivo ha propagato onde a radiofrequenza in tutte le direzioni. Modificando la lunghezza dell'antenna, la frequenza può essere sintonizzata da 2,01 a 2,80 GHz, che include la frequenza richiesta dalle tecnologie Bluetooth e Wi-Fi. Anche, l'antenna potrebbe essere piegata e allungata senza grandi cambiamenti nelle sue prestazioni. Oltre all'elettronica indossabile, le nuove antenne potrebbero un giorno trovare applicazioni nei sistemi di comunicazione dello spazio profondo perché il materiale diventerebbe un superconduttore alle temperature molto fredde dello spazio esterno, dicono i ricercatori.