Cientistas usaram um cacto como uma antena de banda ultralarga

Um grupo de cientistas do Instituto de Física e Tecnologia de Moscou, juntamente com colegas da Universidade de Tel Aviv, durante a realização de pesquisas, chegaram à conclusão de que as plantas, devido à alta concentração de água, podem atuar como elementos de um dielétrico antena ressonante. As informações sobre o estudo foram publicadas recentemente na revista AIP Publishing.

Fonte da imagem: Publicação AIP

«No início do projeto, tínhamos pelo menos dois objetivos: aumentar os rendimentos usando as propriedades eletrodinâmicas das plantas e usar as características eletrodinâmicas estudadas para melhorar a conectividade Wi-Fi em áreas florestais. Para isso, foi necessário entender quais cadeias e ligações alinham os líquidos nos capilares das plantas. Um sistema vivo tem diferentes parâmetros eletrodinâmicos. Ao estudá-los usando métodos de micro-ondas, monitoramos a dinâmica do crescimento das plantas e podemos planejar cuidados oportunos competentes”, disse Dmitry Filonov, chefe do laboratório de radiofotônica do Centro de Fotônica e Materiais Bidimensionais do Instituto de Física e Tecnologia de Moscou.

No decorrer das atividades de pesquisa, os cientistas estabeleceram quando as folhas das plantas podem se tornar estruturas de ressonância eletromagnética que podem absorver ou reemitir energia. Como resultado, eles conseguiram identificar a relação entre o crescimento das plantas e sua capacidade de melhorar ou degradar o sinal Wi-Fi.

Depois de estudar a estrutura eletromagnética, os cientistas tentaram resolver o problema inverso, ou seja, usar o sistema não para fins de absorção, mas para fins de radiação. Eles acabaram criando uma antena de cacto que foi usada durante o experimento. “Sabemos como uma planta é organizada do ponto de vista eletrodinâmico, como ela pode influenciar os sinais e como pode ser usada para radiação”, disse Dmitry Filonov.

A alta proporção de água nas plantas contribui para a ocorrência de múltiplas ressonâncias eletromagnéticas. Os cientistas usaram o cacto nopal, cujos caules são 75-85% de água, graças ao qual foi possível usá-lo como uma antena omnidirecional de banda larga natural operando nas bandas Wi-Fi de 900 MHz a 7,7 GHz.

Os cientistas descreveram matematicamente a estrutura do campo e as ressonâncias do caule, conectaram uma fonte a ele, após o que o cacto começou a gerar radiação eletromagnética. Segundo os pesquisadores, um estudo mais aprofundado de plantas como elementos eletromagnéticos funcionais pode contribuir para a direção geral de dispositivos multifuncionais ecologicamente corretos.