Les antennes miniaturisées, vers de nouvelles utilisations des ondes

Des chercheurs américains ont démontré qu’il était possible de fabriquer des antennes ayant une longueur de moins d’un millimètre. Ces antennes miniaturisées seront capables de capter des ondes radio UHF et VHF. Cette révolution serait rendue possible en utilisant les ondes acoustiques. L’avantage de ce procédé serait la capacité à réduire considérablement la taille des appareils de communication, mais aussi de révolutionner l’utilisation de l’internet des objets.

Pour utiliser des ondes radio, le plus fréquent est le recours au principe de l’émission et de la réception. Cela signifie qu’un courant électrique surgit sur une antenne métallique au moment où une onde traverse celle-ci. Dans le principe inverse, une onde radio est émise quand une différence de potentiel est appliquée à une antenne.

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Les expérimentations menées sur ces deux antennes sont encourageantes et les résultats sont publiés sur la revue Nature.

Les antennes magnétoélectriques, la nouveauté du moment

Les scientifiques ont mené des recherches sur un nouveau principe, la réception assistée par l’acoustique. Aux termes de cette étude, ils ont réussi à fabriquer une antenne faisant moins d’un millimètre de longueur. La construction de l’antenne implique l’utilisation des techniques de fabrication de puce ainsi que le gravage sur substrat de silicium. Cette antenne rassemble le cristal piézoélectrique et le matériau ferromagnétique.

Il en résulte un couplage magnétique qui se manifeste par une oscillation magnétique du film ferromagnétique qui provoque une vibration du cristal lors de la réception. Le courant électrique est ainsi généré par ces caractéristiques piézoélectriques. Dans l’émission, il y a renversement du processus. C’est le courant électrique qui fait vibrer le cristal. Ce dernier produit une oscillation magnétique au sein du film ferromagnétique et l’onde radio est ainsi émise.

Une porte d’entrée vers diverses applications

Ce cristal piézoélectrique est aussi appelé nitrure d’aluminium, il allie le bore, le fer et le gallium. En assemblant deux couches, on obtient une épaisseur de cinq cents nanomètres. Les chercheurs ont monté deux antennes et ont mis la première sur une onde VHF de 60 MHz et la seconde sur une onde UHF de 2,5 GHz.

Le prix de ces antennes miniatures sera plus élevé que celui des fils de cuivre, néanmoins, elles peuvent être utilisées dans de nombreux domaines. Les chercheurs pensent par exemple à leur insertion dans le corps, à l’élaboration de modules Wi-Fi ou encore à l’amélioration des appareils internet permettant de contrôler les objets.