Разработаны метакристаллы для ретрансляции 6G в помещениях
Подвалы, тоннели, большие здания — слабый сигнал Wi-Fi или сотовой связи в таких труднодоступных местах вызывает досаду. Обычно проблему решают установкой дополнительного оборудования — роутеров, репитеров и базовых станций. 6G требует нового подхода — радиоволнам такой высокой частоты еще сложнее преодолевать препятствия в виде стен, людей и мебели, а устройства для ретрансляции — дороже.
«Низкотехнологичное» решение нашли в Университете Аалто. Там разработали метакристаллы для отражения микроволн 50–100 ГГц. Их можно напечатать на 3D-принтере и повесить на стены, как картину. Результаты испытаний таких «умных» панелей опубликованы в журнале Nature Communications.
«Если в комнате слишком темно, можно принести дополнительные лампы — или же воспользоваться обычными зеркалами, чтобы направить уже имеющийся свет. Вот что делают наши метакристаллы — только с радиоволнами. В отличие от ранее предложенных однослойных "умных" поверхностей, эти объемные метакристаллы можно спроектировать так, чтобы они независимо управляли несколькими падающими сигналами или частотными диапазонами — а это ключевое требование для реальной беспроводной связи», — говорит инженер-материаловед Махди Асгари, первый автор исследования.
Обычные программируемые «умные» поверхности требуют множества перестраиваемых элементов и сложных схем управления, что делает их дорогими и затрудняет широкое внедрение. Панели из метакристаллов можно печатать, при этом оценочная стоимость расходных материалов составит всего несколько десятков евро за штуку. Это упрощает индивидуальное изготовление под конкретные условия — вместо попыток приспособить какой-то универсальный серийно выпускаемый вариант.
«В офисах или на производстве среда статична и не подвержена частым изменениям. В таких местах пассивная панель, разработанная под известную планировку, может оказаться намного дешевле и проще, чем активно управляемая поверхность, требующая постоянного обслуживания», — считает разработчик.
По его словам, сложный электромагнитный функционал реализован в виде недорогой цельной пластиковой конструкции, готовой к тому, чтобы повесить ее на стену. Такие панели незаметно улучшают качество беспроводной связи «в фоновом режиме» — всю работу делает геометрия.
Сейчас исследователи изучают возможности коммерциализации своей разработки и ищут заинтересованных промышленных партнеров. «Надеюсь, уже скоро мы увидим практическое применение таких масштабируемых „умных“ беспроводных сред как в помещениях, так и в городских условиях», — заключает Асгари.
Следующим шагом, добавил он, будет переход от статичных панелей к реконфигурируемым, которые смогут адаптироваться при изменении беспроводной обстановки.
