Os interruptores impressos a jato de tinta tornam várias bandas de frequência mais fáceis e baratas de gerenciar em dispositivos sem fio.

Módulos de comunicação sintonizáveis ​​por frequência, como antenas e filtros, são esperados para ajudar a miniaturizar dispositivos sem fio. Os pesquisadores da KAUST criaram interruptores que permitem o controle desses módulos em resposta a estímulos.

Dispositivos móveis para oferecer suporte a vários padrões, como um sistema de posicionamento global e um sistema global para comunicações móveis, requerem antenas que sejam capazes de cobrir várias bandas de frequência. "Os interruptores de radiofrequência são a chave para obter antenas e filtros sintonizáveis ​​por frequência que economizam espaço e custos, "diz o estudante de doutorado Shuai Yang, que trabalhou no projeto com seu supervisor Atif Shamim.

Comutadores de radiofrequência disponíveis comercialmente têm limitações de desempenho e envolvem abordagens complicadas de fabricação que requerem materiais e ferramentas caros.

Agora, A equipe de Shamim desenvolveu um método de impressão a jato de tinta de baixo custo para gerar switches. "Assim como para o papel de jornal, o custo da eletrônica impressa é extremamente baixo, "diz o pós-doutorado, Mohammad Vaseem, que também é autor do artigo. Os interruptores consistiam em camadas únicas de dióxido de vanádio com resposta térmica e elétrica.

Os pesquisadores sintetizaram nanopartículas de dióxido de vanádio com um arranjo de cristal específico para criar a tinta desejada. Eles imprimiram duas configurações de switch diferentes que poderiam ser acionadas térmica e eletricamente. O desempenho desses interruptores era comparável ao de seus análogos não impressos, mas a um custo muito menor.

Como um experimento de prova de conceito, a equipe incorporou o switch em uma antena sintonizável impressa em um substrato flexível. Em temperatura ambiente, a antena pode funcionar na faixa correspondente às futuras comunicações 5G. Quando aquecido, o switch permitiu que a antena operasse na faixa de WiFi e Bluetooth.

"Quando a eletrônica totalmente impressa amadurece para a industrialização, nossa mudança será útil para smartphones de produção em massa e outros dispositivos sem fio, "diz Yang.

Em preparação para esses desenvolvimentos, a equipe está construindo um modelo de switch preciso para simulações de computador. "Também estamos trabalhando para melhorar o desempenho do switch, "adiciona Vaseem.