Qualquer novo conhecimento geralmente passa por três estágios: 1. "Bobagem!" 2. "E se realmente …" 3. "Quem não sabe disso!"
A comunicação de rádio confiável e de alta qualidade desempenha um papel importante para garantir a segurança da navegação e para a condução bem-sucedida das hostilidades. Um grupo de especialistas da divisão científica do System Center Pacific, Space and Naval Warfare (SPAWAR), empenhado em pesquisas na área de radiocomunicações, radar, meteorologia e oceanografia no interesse da Marinha dos Estados Unidos, propôs uma solução original para o problema de congestionamento de navios com sistemas de comunicação.
O equipamento radioeletrônico de um moderno navio de combate do tipo "Arlie Burke" inclui cerca de 80 antenas para diversos fins. Dispositivos de recepção e transmissão criam inúmeras interferências mútuas durante a operação - os engenheiros exigiram estudos especiais para determinar o esquema de seu posicionamento racional. Além disso, as antenas de navio convencionais têm uma série de desvantagens - são volumosas, pesadas, facilmente vulneráveis em batalha e durante uma tempestade, exigem mastros altos, o que aumenta a assinatura do radar do navio. A qualquer momento, pelo menos metade dessas antenas estão desligadas e não são utilizadas, daí a conclusão de que é necessário criar estruturas dobráveis se sugere.
Em 2007, os especialistas da SPAWAR desenvolveram uma tecnologia que utiliza condutividade elétrica e indução magnética de sais metálicos contidos na água do mar para receber e transmitir ondas de rádio. De fato, se a água do mar é um bom condutor elétrico, por que um jato líquido não é capaz de substituir uma antena de metal tradicional? Uma invenção absolutamente engenhosa e simples.
Da teoria à prática, houve apenas uma etapa: com o auxílio de uma bomba d'água, os pesquisadores montaram uma fonte primitiva - um dispositivo que lançava um jato de água do mar por meio de um indutor conectado a um transmissor portátil. Há bastante água fora do navio, portanto, ninguém sentirá falta desse consumível. Os sinais são transmitidos e recebidos da "antena de água" por meio da indução eletromagnética convencional. E sem nanotecnologia!
A altura do jato determina a frequência com que a antena está sintonizada. Por exemplo, as ondas de rádio UHF requerem uma fonte de aproximadamente 2 pés (0,6 metros) de altura e VHF 6 pés. Para receber ondas de HF, você precisará de uma coluna de água de 80 pés (24 metros!). Esse jato é capaz de receber e transmitir sinais na faixa de 2 a 400 MHz. A seção do jato determina a largura do canal (ou seja, a transmissão de dados mais volumosos, por exemplo, o vídeo exigirá um jato mais espesso de água). Todo o sistema cabe em uma mão. Com sua ajuda, os pesquisadores do SPAWAR foram capazes de receber um sinal claro a uma distância de várias dezenas de quilômetros.
A vantagem dessas "antenas de água" é o espaço mínimo necessário para sua instalação. As antenas podem ser facilmente modificadas para uso em qualquer frequência, instalando bobinas coletoras adicionais e bicos de pulverização. A antena de água pode ser formada a um custo mínimo - o dispositivo consome menos energia do que um abajur.
Ao contrário das antenas de metal padrão, todos os elementos da antena de água são praticamente sem peso e fáceis de desmontar. Os parâmetros das colunas de água podem ser alterados constantemente, dependendo dos tipos de antenas atualmente em uso. De acordo com especialistas da SPAWAR, dez dessas antenas podem substituir 80 tradicionais. Além disso, o efeito reflexivo da água do mar é menor do que o do metal e, se o navio precisar de furtividade máxima, o comandante precisa apenas dar a ordem de simplesmente remover todos os pilares de água.
Ao mesmo tempo, antes de introduzir sua invenção na vida real, os pesquisadores terão que resolver uma série de problemas difíceis.
Por exemplo, uma antena de água é extremamente vulnerável a rajadas de vento - a energia do jato para o topo é reduzida a zero, e mesmo um vento fraco rasgará a tela da antena e, como resultado, estragará completamente sua característica de ressonância.
Os cientistas da SPAWAR encontraram novamente uma solução original: basta encerrar um jato de água em um tubo de plástico com tampa fechada. Isso não só evitará os efeitos nocivos do vento e preservará todas as propriedades da "antena de água", mas também permitirá que o mesmo volume de água seja usado repetidamente (os pesquisadores acreditam que sua tecnologia pode ser usada em terra, substituindo o ramos salientes das antenas com belas fontes). Quanto à colocação de água em um tubo de plástico, a ideia de SPAWAR não é nova - essas opções de antena existem quando uma fita é colocada em um invólucro de plástico flexível, que se torce sob o ar ou a pressão da unidade, como uma fita em uma fita métrica.
Além disso, ainda não está claro qual é o ganho das antenas de água. Devido a não ser a melhor condutividade da "coluna de água", é provável que a eficiência seja prejudicada e emissões fora da banda sejam possíveis.
O princípio de uma antena de água é tão estúpido e simples que é simplesmente difícil acreditar que ninguém tenha adivinhado antes. Os brincalhões do SPAWAR devem ter espiado esta bela ideia das baleias: de acordo com alguns relatos, as baleias colocam fontes para enviar mensagens SMS umas às outras. De alguma forma, comuniquei-me com eles - dizem que o sinal está fraco, apenas 2 tiras …
