Cualquier conocimiento nuevo generalmente pasa por tres etapas: 1. "¡Tonterías!" 2. "Y si realmente …" 3. "¡Quién no lo sabe!"
Las comunicaciones por radio fiables y de alta calidad desempeñan un papel importante para garantizar la seguridad de la navegación y para la conducción satisfactoria de las hostilidades. Un grupo de especialistas de la división científica de System Center Pacific, Space and Naval Warfare (SPAWAR), dedicados a la investigación en el campo de las comunicaciones por radio, radar, meteorología y oceanografía en interés de la Marina de los Estados Unidos, propuso una solución original al Problema de congestión de buques con sistemas de comunicación.
El equipo radioelectrónico de una nave de combate moderna del tipo "Arlie Burke" incluye unas 80 antenas para diversos fines. Los dispositivos de recepción y transmisión crean numerosas interferencias mutuas durante la operación: los ingenieros requerían estudios especiales para determinar el esquema de su ubicación racional. Además, las antenas de barco convencionales tienen una serie de desventajas: son voluminosas, pesadas, fácilmente vulnerables en la batalla y durante una tormenta, requieren mástiles altos, lo que aumenta la firma del radar del barco. En un momento dado, al menos la mitad de estas antenas se apagan y no se utilizan, de ahí que se sugiera la conclusión de que es necesario crear estructuras plegables.
En 2007, los especialistas de SPAWAR desarrollaron una tecnología que utiliza la conductividad eléctrica y la inducción magnética de sales metálicas contenidas en el agua de mar para recibir y transmitir ondas de radio. De hecho, si el agua de mar es un buen conductor eléctrico, ¿por qué un chorro de líquido no es capaz de reemplazar una antena de metal tradicional? Un invento absolutamente ingenioso y sencillo.
De la teoría a la práctica, solo había un paso: con la ayuda de una bomba de agua, los investigadores ensamblaron una fuente primitiva: un dispositivo que arroja una corriente de agua de mar a través de un inductor conectado a un transmisor portátil. Hay mucha agua fuera del barco, por lo que nadie experimentará una escasez de este consumible. Las señales se transmiten y reciben desde la "antena de agua" mediante inducción electromagnética convencional. ¡Y nada de nanotecnología!
La altura del chorro determina la frecuencia a la que se sintoniza la antena. Por ejemplo, las ondas de radio UHF requieren una fuente de aproximadamente 2 pies (0,6 metros) de altura y VHF de 6 pies. Para recibir ondas de alta frecuencia, necesitará una columna de agua de 80 pies (¡24 metros!). Tal chorro es capaz de recibir y transmitir señales en el rango de 2 a 400 MHz. La sección del chorro determina el ancho del canal (es decir, la transmisión de datos más voluminosos, por ejemplo, el video requerirá un chorro de agua más espeso). Todo el sistema cabe en una mano. Con su ayuda, los investigadores de SPAWAR pudieron recibir una señal clara a una distancia de varias decenas de kilómetros.
La ventaja de estas "antenas de agua" es el espacio mínimo requerido para su instalación. Las antenas se pueden modificar fácilmente para su uso en cualquier frecuencia mediante la instalación de bobinas colectoras y boquillas de pulverización adicionales. La antena de agua se puede formar a un costo mínimo: el dispositivo consume menos energía que una lámpara de mesa.
A diferencia de las antenas metálicas estándar, todos los elementos de la antena de agua son prácticamente ingrávidos y fáciles de desmontar. Los parámetros de las columnas de agua se pueden cambiar constantemente según los tipos de antenas que se utilicen actualmente. Según los expertos de SPAWAR, diez de estas antenas pueden reemplazar a las 80 tradicionales. Además, el efecto reflectante del agua de mar es menor que el del metal, y si el barco necesita el máximo sigilo, el comandante solo tiene que dar la orden de eliminar simplemente todos los pilares de agua.
Al mismo tiempo, antes de introducir su invento en la vida real, los investigadores deberán resolver una serie de problemas difíciles.
Por ejemplo, una antena de agua es extremadamente vulnerable a las ráfagas de viento: la energía del chorro hacia la parte superior se reduce a cero, y luego incluso un viento débil rasgará el lienzo de la antena y, como resultado, estropeará por completo su característica de resonancia.
Los científicos de SPAWAR han vuelto a encontrar una solución original: basta con encerrar un chorro de agua en una tubería de plástico con la parte superior cerrada. Esto no solo evitará los efectos nocivos del viento y preservará todas las propiedades de la "antena de agua", sino que también permitirá que el mismo volumen de agua se use repetidamente (los investigadores creen que su tecnología se puede usar en tierra, reemplazando a la ramas sobresalientes de las antenas con hermosas fuentes). En cuanto a colocar agua en un tubo de plástico, la idea de SPAWAR no es nueva: estas opciones de antena existen cuando se coloca una cinta en una carcasa de plástico flexible, que se tuerce automáticamente bajo presión de aire o impulso, como una cinta en una cinta métrica..
Además, todavía no está claro cuál es la ganancia de las antenas de agua. Debido a que no es la mejor conductividad de la "columna de agua", es probable que la eficiencia se vea afectada y es posible que se produzcan emisiones fuera de banda.
El principio de una antena de agua es tan estúpido y simple que es simplemente difícil de creer que nadie lo haya adivinado antes. Los bromistas de SPAWAR deben haber espiado esta hermosa idea de las ballenas: según algunos informes, las ballenas apagaban fuentes para enviarse mensajes SMS entre sí. De alguna manera me comuniqué con ellos, dicen que la señal es débil, solo 2 tiras …
