"Dos laboratorios de investigación de la India han desarrollado nuevas
antenas impresas en 3D. Una, desarrollada por la Organización de
Investigación Espacial India, ha sido enviadoaal espacio; la otra,
realizada en el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología
Interdisciplinar, puede ser usada por soldados en sus uniformes
militares.
Es una demostración de la versatilidad de la tecnología de radio que
dos institutos indios de investigación hayan desarrollado nuevas antenas
impresas tridimensionalmente y para dos propósitos muy diferentes.
En el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Interdisciplinaria
en Thiruvananthapuram, los científicos sólo están desarrollando nuevas
tecnologías para la defensa nacional.
Una de estas tecnologías es una antena impresa en 3D, ligera,
flexible y repelente al agua, que se puede incrustar en textiles. Esto
significa que la pequeña pieza del kit puede ser implementada en
uniformes militares.
“Nuestro objetivo es hacer que las antenas que se pueden usar se
pueden incrustar en la chaqueta que llevan los soldados en lugares
remotos”, comentó el Dr. P. Mohanan, de la Universidad de Ciencia y
Tecnología de Cochin, uno de los investigadores involucrados en el
estudio.
Para lograr su objetivo, Mohanan y los otros investigadores del
Instituto utilizaron una tinta conductora de plata para imprimir en 3D
un electrodo inferior sobre tejido de poliéster, así como la propia
antena en forma de E. Al prensar en caliente tres capas del textil con
láminas de poliacrilato, el equipo puede asegurar que la tinta no
penetre en el material.
Los investigadores dicen que el diseño impreso en 3D es mucho más
flexible que los modelos de antena tradicionales, que están hechos de
películas de cobre delgadas sobre sustratos epoxi reforzados.
Sacar el cobre de la ecuación podría tener grandes beneficios para
los soldados, así como muchos otros usuarios potenciales del gadget 3D
impreso. El efecto más importante es que no habrá oxidación de la antena
de tela, lo que significa que no sufrirá en condiciones húmedas.
(Además, un revestimiento de polímero de PVC hace que la antena impresa
en 3D sea aún más repelente al agua.)
Mediante unos 3 cm de largo y 4 cm de ancho, la antena 3D impresa
está diseñada para operar alrededor de 3,37 GHertz, y se puede incrustar
en textiles para aplicaciones WiMAX (Worldwide Interoperability for
Microwave Access).
“Podemos conectar la antena a diferentes sensores, como sensores de
temperatura, presión y ECG, y los datos pueden transmitirse a un
servidor remoto”, dijo Mohanan. “La antena puede detectar y comunicar
datos de una manera no intrusiva. De esta manera podemos controlar la
salud de los soldados “.
Fuera del uso militar, la antena también podría desplegarse en telemedicina y monitoreo ambiental.
Pero la antena militar impresa en 3D portátil desarrollada en
Thiruvananthapuram no es el único ejemplo de esta tecnología
desarrollada en la India.
En la Organización de Investigación Espacial India (ISRO) en
Bengaluru, los investigadores han desarrollado su propio dispositivo de
radio impreso en 3D, y en realidad han enviado su antena al espacio.
En junio de este año, una antena impresa en 3D -un componente que
recoge y envía ondas de radio en el espacio exterior- se convirtió en la
primera parte del satélite impreso en 3D que ISRO envía a la
órbita. Fue agregado al satélite de comunicación GSAT 19 de la India
después de más de un año de planificación.
Pero ISRO no estaba solo en sus esfuerzos. Para obtener la parte
compleja impresa en 3D, la organización se asoció con Wipro3D, la
división de fabricación aditiva de la compañía india de software
Wipro. Con su gama de impresoras 3D (incluidos los modelos EOS), Wipro3D
pudo fabricar el componente en una sola pieza, lo que reduce la
necesidad de uniones y ensamblajes que pueden obstaculizar el
rendimiento.
Sin embargo, hacerlo no fue fácil. Wipro3D tuvo que modificar una
impresora 3D para ir más allá del límite del eje Z de 300 mm para
imprimir la parte de 320 mm.
También se requirió un espesor de pared de 2 mm, mientras que los
ingenieros también tuvieron que asegurarse de que la parte impresa 3D
funcionaría a la frecuencia correcta, algo que podría verse afectado por
cambios menores en los parámetros de impresión.
Después de pasar por algunas iteraciones de la antena impresa en 3D,
los investigadores de ISRO eventualmente se decidieron por un diseño de
"giro de banda X", que cambia la polarización de las ondas de radio.
Por supuesto, obtener una pieza impresa en 3D aprobada para su uso en
el espacio no es fácil. Antes de que pudiera validarse, la antena
necesitaba someterse a pruebas rigurosas, incluida una prueba de
vibración para probar realmente la resistencia del componente.
Pero habiendo marcado todos los requisitos al respecto, la antena
impresa en 3D finalmente fue enviada al espacio en junio, donde ahora
funciona con "excelente rendimiento".
Después de haber visto lo que la impresión 3D puede hacer para las
antenas, ISRO ahora planea probar la impresión en 3D en otros
componentes. Los investigadores dicen que las guías de onda, los
soportes, los propulsores, las válvulas principales de oxidación, los
revestimientos de las cámaras de combustión y los inyectores de
propulsores podrían beneficiarse de la fabricación aditiva, lo que
significa que el espacio podría contener muchas más piezas impresas en
3D en los próximos años.
Ya sea que estén orbitando la Tierra o simplemente adornando el
uniforme de un soldado, la nueva generación de antenas impresas en 3D de
la India está haciendo una gran diferencia en muchos campos. " (Imprimalia, 10/11/17)
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