Antena 5G impresa en 3D para reducir el consumo energético
Investigadores de la Universidad de Notre Dame trabajan en una antena de nueva generación para redes 5G. Esta tecnología utiliza materiales dieléctricos artificiales fabricados mediante impresión 3D, permitiendo reducir el consumo energético sin afectar el rendimiento. El proyecto es liderado por Jonathan Chisum y cuenta con el respaldo del ejército de Estados Unidos.
Un diseño innovador para reducir el consumo energético
Las redes 5G actuales requieren un alto consumo de energía, con cada estación base utilizando una cantidad comparable a la de varias decenas de hogares. El equipo de Notre Dame ha desarrollado una antena con una lente de índice de gradiente (GRIN) en ondas milimétricas que permite operar en todas las bandas de frecuencia 5G mediante un solo dispositivo. Este diseño elimina la necesidad de múltiples antenas y chips con alto consumo energético.
Aplicación de materiales impresos en 3D
Cada antena está fabricada con un material dieléctrico impreso en 3D con una estructura de celdas de tipo gyroid. La producción de estos prototipos se realiza capa por capa a lo largo de un proceso detallado que dura aproximadamente 100 horas. La estructura interna optimiza la propagación de ondas sin requerir componentes electrónicos adicionales para ajustar las frecuencias.
Impacto en sectores militares y civiles
El diseño de esta antena permite su uso tanto en el ámbito militar como en el civil. Para las fuerzas armadas, la capacidad de operar en un amplio rango de frecuencias facilita la comunicación en diversas regiones del mundo. En el sector comercial, la reducción del consumo energético y la simplificación del hardware pueden disminuir los costos operativos y acelerar la implementación de redes 5G de ondas milimétricas.
Colaboración con la industria y próximos pasos
El equipo de Notre Dame busca mejorar los procesos de fabricación mediante impresión 3D y consolidar la producción a escala. En este esfuerzo, colaboran con Cheshir Industries, empresa fundada por Chisum y egresados de la universidad, y 3D Fortify, especializada en diseño y manufactura de componentes de radiofrecuencia. La meta es lograr una tecnología que combine eficiencia, bajo costo y facilidad de implementación en el mercado.
