desenvolvimento de uma antena 5G de baixo consumo
Pesquisadores da Universidade de Notre Dame trabalham em uma antena de nova geração para redes 5G. Essa tecnologia utiliza materiais dielétricos artificiais fabricados por impressão 3D, permitindo reduzir o consumo energético sem afetar o desempenho. O projeto é liderado por Jonathan Chisum e conta com o apoio do exército dos Estados Unidos.
um design inovador para reduzir o consumo energético
As redes 5G atuais requerem um alto consumo de energia, com cada estação base utilizando uma quantidade comparável à de várias dezenas de residências. A equipe de Notre Dame desenvolveu uma antena com uma lente de índice de gradiente (GRIN) em ondas milimétricas que permite operar em todas as bandas de frequência 5G por meio de um único dispositivo. Esse design elimina a necessidade de múltiplas antenas e chips com alto consumo energético.
aplicação de materiais impressos em 3D
Cada antena é fabricada com um material dielétrico impresso em 3D com uma estrutura de células do tipo gyroid. A produção desses protótipos é realizada camada por camada ao longo de um processo detalhado que dura aproximadamente 100 horas. A estrutura interna otimiza a propagação de ondas sem requerer componentes eletrônicos adicionais para ajustar as frequências.
impacto em setores militares e civis
O design dessa antena permite seu uso tanto no âmbito militar quanto no civil. Para as forças armadas, a capacidade de operar em uma ampla gama de frequências facilita a comunicação em diversas regiões do mundo. No setor comercial, a redução do consumo energético e a simplificação do hardware podem diminuir os custos operacionais e acelerar a implementação de redes 5G de ondas milimétricas.
colaboração com a indústria e próximos passos
A equipe de Notre Dame busca melhorar os processos de fabricação por impressão 3D e consolidar a produção em escala. Nesse esforço, colaboram com Cheshir Industries, empresa fundada por Chisum e egressos da universidade, e 3D Fortify, especializada em design e manufatura de componentes de radiofrequência. A meta é alcançar uma tecnologia que combine eficiência, baixo custo e facilidade de implementação no mercado.