Investigadores del Laboratorio de Física Aplicada de Johns Hopkins (APL) en Maryland han desarrollado una antena capaz de cambiar su forma en función de la temperatura, utilizando técnicas avanzadas de fabricación aditiva y aleaciones con memoria de forma. Esta tecnología, descrita en una publicación reciente de ACS Applied Engineering Materials, promete transformar aplicaciones militares, científicas y comerciales al ofrecer una agilidad operativa sin precedentes.
La forma de una antena determina muchos de sus parámetros operativos, y una vez fabricada, estas características quedan fijas. Una antena que cambia de forma podría permitir comunicaciones a través de una gama más amplia de bandas de radiofrecuencia (RF), realizando el trabajo de múltiples antenas de forma fija. Esta capacidad de adaptación permitiría cambiar el ancho de haz para alternar entre comunicaciones de corto y largo alcance, optimizando el uso del espectro disponible.
Inspirada en la ciencia ficción, esta antena es fruto de una colaboración interdisciplinaria en APL. La ingeniera eléctrica Jennifer Hollenbeck se inspiró en la serie «The Expanse», donde la tecnología alienígena es orgánica y cambiante. En 2019, Hollenbeck contactó a Steven Storck, quien lideraba un proyecto de investigación para fabricar aleaciones con memoria de forma mediante técnicas aditivas. Estas aleaciones, como el nitinol, deforman a bajas temperaturas pero recuperan su forma al calentarse, y se utilizan en aplicaciones médicas y aeroespaciales.
El equipo de APL enfrentó desafíos significativos al intentar fabricar componentes de nitinol mediante impresión 3D. La primera antena de cuerno de nitinol impresa en 3D no cumplió con las expectativas, siendo rígida y difícil de expandir. Sin embargo, con el apoyo de un equipo multidisciplinario, se desarrolló una antena que cambia de forma de un disco espiral plano a un cono espiral al calentarse, superando obstáculos como el calentamiento del metal sin afectar las propiedades RF.
La optimización de los parámetros de procesamiento fue crucial para lograr una impresión 3D consistente y repetible de la antena. A pesar de los desafíos, el equipo ha logrado avances significativos y busca ampliar la aplicabilidad de esta tecnología a diferentes máquinas y variaciones de material.
