海南
AM易道極簡科研快訊
華盛頓州立大學（WSU）研究人員開發出一種結合微型處理器和3D打印天線陣列的創新技術，可為下一代柔性可穿戴無線系統提供支持，有望提升航空航天、汽車和太空等領域的通信效率。
這項研究近期發表于《自然·通訊》，該團隊與馬里蘭大學和波音公司合作，采用了增材制造技術和銅納米顆粒導電墨水，制造出輕量化且適應性強的天線陣列。
傳統共形天線陣列在航空和汽車制造中備受關注，但由于機械應力或環境變化容易導致信號失真，且制造成本高昂。
WSU團隊通過3D打印技術和銅納米顆粒墨水解決了這一問題，即使在彎曲或振動狀態下，天線仍能保持信號強度和清晰度。
論文共同第一作者、WSU電氣工程與計算機科學學院博士生Sreeni Poolakkal表示，這項概念驗證為智能紡織品、無人機通信和邊緣感知等應用奠定了基礎。
為確保無線傳輸的可靠性，研究人員還開發了能夠實時自動校正信號誤差的處理器。
WSU電氣工程與計算機科學學院副教授Subhanshu Gupta解釋說，處理器可以校正因天線移動或變形導致的材料變形和振動，實現了穩健的實時波束穩定。
原型系統采用模塊化瓦片結構，包含四個天線的輕量化柔性陣列，支持擴展以構建更大通信系統。
該項目獲得美國空軍研究實驗室、華盛頓研究基金會和M.J.穆爾多克慈善信托基金的支持，合作單位包括馬里蘭大學、波音研究與技術公司和英屬哥倫比亞大學。
這一突破建立在增材制造研究不斷發展的基礎上，近期其他機構也取得了類似進展。
例如，加州大學伯克利分校、UCLA和勞倫斯伯克利國家實驗室合作開發了用于3D打印超輕高頻天線的電荷編程沉積工藝，同樣發表于《自然·通訊》。
此外，美國海軍研究實驗室（NRL）在2021年利用3D打印技術為雷達監控系統生產了優化型圓柱天線部件，顯著降低了成本、交付時間和重量。
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