Исследователи Университета штата Северная Каролина впервые продемонстрировали радиоантенну, в которой вместо обычного металлического проводника используется созданный лазером тонкий столб плазмы. Устройство внешне напоминает световой меч из фантастической саги "Звездные войны". Результаты эксперимента опубликованы в научном журнале IEEE Journal of Microwaves.
Принцип работы основан на способности мощного лазерного луча ионизировать воздух. В результате образуется узкий плазменный канал, содержащий свободные электроны и способный проводить электрический ток. Такой канал можно использовать для излучения радиоволн.
Чтобы передавать сигнал, исследователи разработали специальную бесконтактную систему подключения. Лазерный луч проходит через металлическое кольцо, выполняющее роль конденсатора. Электромагнитное поле, создаваемое кольцом, передает радиочастотный сигнал плазменному каналу без непосредственного физического контакта.
В ходе эксперимента ученым удалось передать радиосигнал на частоте 30 МГц. При использовании плазменного канала принимаемый сигнал оказался в 2,5 раза сильнее, чем в контрольном опыте без него.
Главное преимущество такой антенны заключается в возможности менять ее размеры и направление без механических устройств. Достаточно изменить параметры лазера, чтобы удлинить или укоротить плазменный канал либо направить его в другую сторону. Длина антенны влияет на частоты, с которыми она способна эффективно работать.
По словам участницы исследования Прии Даршни, технология может оказаться особенно полезной в космической технике, где размеры и масса оборудования имеют большое значение. В перспективе такие антенны могут применяться на спутниках, летательных аппаратах и в радиолокационных системах.
Пока ученые продемонстрировали только возможность передачи радиосигнала. Способность аналогичного устройства принимать радиоволны еще не проверена. Кроме того, речь идет о лабораторном эксперименте: для практического применения технологии потребуется дальнейшая разработка.