Учени разгадават тайната на електромагнитната теория, за да създадат миниатюрни антени

Антените все още трябва да бъдат големи: достатъчно големи, за да работят и да създават електромагнитните вълни, необходими за комуникация. Това е едно от физическите ограничения на електрониката, но това би могло да се промени в бъдеще.

Проучване, публикувано във Physical Review Letters, изважда на показ теорията, че електромагнитните вълни се генерират не само от ускорението на електрониката, но и от нещо, наречено "нарушаване на симетрията (symmetry breaking)", където електрическо поле, което е по принцип симетрично, вече не е.

Когато електронните устройства не са в движение, тази симетрия се вдига, но когато те започнат да се движат, това очевидно създава електромагнитни вълни. Именно това може да доведе до нов вид малки, миниатюрни антени и евентуално ново поколение смартфон дизайн и „Интернет на нещата“ джаджи.

Сравнително старата електромагнитна теория (от XIX век!) не разполага с добре оформен математически модел и не може да обясни как един материал, който не позволява на електроните да се движат наоколо, е в състояние да действа като антена. Д-р Дираж Синха, водещ автор в доклада, казва: "Тази тайна озадачава учени и инженери в продължение на повече от 60 години."

Използвайки тънки слоеве от пиезоелектричен материал, който реагира и вибрира, когато се прилага напрежение, изследователите откриват, че при определени честоти той би могъл да действат като антена. "Ако искате да използвате тези материали за предаване на енергия, трябва да прекъснете симетрията, за да ускорите електроните - това е липсващото парче от пъзела на електромагнитната теория", каза професор Геан Амаратунга от катедрата по инженеринг в Кеймбридж.

Но констатациите са само отправна точка: "Аз не казвам, че сме излезли с някаква велика теория, но тези резултати ще спомогнат за разбирането на това как електромагнетизмът и квантовата механика се пресичат и се обединяват. Отваря се цял набор от възможности за проучвания", добавя Амаратунга.

Прочетете още: Нова алуминиева батерия се зарежда за 60 секунди