Кактусы могут служить широкополосными антеннами wifi

Высокое содержание воды в растительности вызывает множественные электромагнитные резонансы, что позволяет превратить растения в всенаправленную антенну. Находка может способствовать разработке экологически чистых многофункциональных устройств.

Они обнаруживают, что кактусы могут служить широкополосными антеннами wifi

Хотя предполагается, что растения ограничивают работу радиочастотных трансиверных систем (именно поэтому сигнал wifi становится слабее в лесах), они также могут выступать в качестве эффективных биогенных элементов, согласно исследованию международной группы ученых из Московского физико-технического института (МФТИ, ) и Тель-Авивского университета.

Исследование, опубликованное в AIP Publishing, определило, что растения могут не только ограничивать сигналы, но из-за их высокой концентрации воды они также действуют как элементы диэлектрической резонансной антенны, которая усиливает электромагнитное поле объектов.

Исследование было сосредоточено на изучении возможностей кактуса "Opuntia ficus-indica", чтобы служить эффективным антенным устройством, которое может быть настроено и способствовать различным приложениям беспроводных технологий WLAN и Wi-MAX, охватывающих сверхширокую полосу частот.

Эксперимент по определению диэлектрической проницаемости кактуса.

Abhinav Jain, Dmytro Vovchuk, Roman E. Noskov, Eran Socher, Pavel Ginzburg / CC BY 4.0

"В начале проекта перед нами стояли как минимум две задачи: увеличение урожая с использованием электродинамических свойств растений и использование изученных электродинамических характеристик для улучшения Wi-Fi-связи в лесных районах", - пояснил в опубликованной записке руководитель лаборатории Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ Дмитрий Филонов об этом во вторник сообщает журнал Za Nauku.

"Для этого необходимо было понять, какие цепи и звенья выравнивают жидкости в капиллярах растений. Живая система имеет разные электродинамические параметры. Изучая их с помощью микроволнового анализа, мы отслеживаем динамику роста растений и можем планировать грамотный и своевременный уход", - добавил он.

"Изучив электромагнитную структуру, мы хотели решить обратную проблему: использовать систему не для целей поглощения, а для целей излучения, и в это время возникла антенна кактуса. Это стало настоящим испытанием всех наших гипотез: мы знаем, как устроено растение с точки зрения электродинамики, как оно может влиять на сигналы и как его можно использовать для радиации", - резюмировал ученый.

Высокое содержание воды в растительности вызывает множественные резонансы ми, которые являются усиливающими эффектами электромагнитного поля объектов.

Стебли изученного исследователями кактуса имеют почти 75-85 % воды, что позволило использовать растение в качестве естественной широкополосной всенаправленной антенны, работающей в различных диапазонах связи wifi от 900 МГц до 7,7 ГГц.

Ученые математически описали, как устроены резонансы стебля, подключили к нему источник, и кактус начал генерировать электромагнитное излучение. Ученые объясняют, что они выбрали "Opuntia ficus-indica" для исследований по той простой причине, что она очень распространена в Израиле. Кроме того, он часто встречается в засушливых и пустынных районах, где установление беспроводной связи является сложной задачей.

Дальнейшие исследования растений как функциональных электромагнитных элементов могут помочь в разработке экологически чистых многофункциональных устройств и других зеленых технологий, заключили авторы работы.