Antenne kan honderd keer kleiner

In tijden dat alles steeds kleiner wordt, kan de antenne natuurlijk niet achterblijven. Dat weten we al decennia. Tot nu toe was er echter een onoverkomelijk probleem: een antenne kon maximaal tien keer zo klein zijn als de golflengte die hij moest ontvangen. Dat is nu verleden tijd.

De werking van antennes is gebaseerd op de resonantie van elektromagnetische golven. Dat leidt tot antenne-afmetingen die gerelateerd zijn aan de elektromagnetische golflengte. Daardoor zijn antennes in de regel groter dan eentiende van de golflengte en verdere verkleining is al tientallen jaren een grote uitdaging.

Maar nu is er de akoestisch aangestuurde nanomechanische magneto-elektrische (ME) antenne met een zwevende ferromagnetische/piëzo-elektrische heterostructuur. Deze ME-antennes zenden en ontvangen elektromagnetische golven door het ME-effect op hun akoestische resonantiefrequentie. De akoestische golven in ME-antennes stimuleren magnetiseringsoscillaties in de ferromagnetische dunne film, wat resulteert in de afstraling van elektromagnetische golven. Andersom detecteren deze antennes het magnetisch veld van elektromagnetische golven; ze geven dan een piëzo-elektrische uitgangsspanning. De ME-antennes, die tot duizend keer kleiner kunnen zijn dan de golflengte, zijn 1 tot 2 grootte-orden kleiner dan de huidige compacte antennes, zonder dat de prestaties verminderen. Dat is interessant voor draadbare draadloze communicatiesystemen.  Uitvinder Nian Sun van de Northeastern University in Boston (VS) ziet toepassingsmogelijkheden voor bijvoorbeeld sensoren in het lichaam.