科學家開發可變各種形狀的微流體液態天線

　　在可攜式無線通訊裝置的天線已經變成隱藏式之后，天線設計專家已經轉向開發可撓式的金屬制模塊，但任何一種固態金屬都有可能因為太長彎折而斷裂。現在有一種液態天線(liquid antennas)，能在不施加壓力的狀態下變化成各種形狀，彎折也不會導致材料疲勞，甚至能在被裁斷之后自我修復。

　　透過在軟性塑膠基板內蝕刻微流體通道(micro-fluidic channels)，研究人員展示了一種創新的、能制造可順應環境改變形狀的高可靠度天線之液態技術。該研究是由美國北卡羅萊那州立大學(North Carolina State University)教授Michael Dickey與猶他州大學(University of Uta)教授Gianluca Lazzi共同合作進行。

　　Dickey表示，該液態天線的關鍵材料是鎵(gallium)，因為該元素的氧化物會產生一層“皮膚”，讓液態金屬在微流體通道中維持穩定。接下來，在鎵金屬中加入銦(indium)，就能在室溫下維持其液態。鎵與銦的價格與銅相較昂貴許多，但Dickey表示，由于該天線是為可攜式無線設備設計，尺寸很小，所以成本也不過幾美分。

　　在測試中，液態天線是包裹在塑膠基板蝕刻出的微流體通道內，而該種天線不但能被彎曲成任意形狀，甚至可在被截斷時自我修復。“我們的天線能在伸展、彎折、卷曲或扭轉的同時，維持連續不變的導電性；”Dickey表示：“透過使用微影(lithographic)工藝，這種天線能像是傳統銅制天線那樣容易生產。”

　　研究人員所展示的天線原型，是將液態鎵銦金屬灌注在聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)基板內的微流體通道中；在1910~1990MHz頻率范的測試中，該種天線的效率與銅線相當，可達到約九成。

　　該種天線的創新用法之一，是可透過將其PDMS基板伸展不同的長度來進行調諧，使其可當做超高敏感度的應變計(strain gauge)來使用。在這方面的應用上，研究人員計劃在可撓性的硅膠外殼內制作微流體通道，再將之嵌入建筑物或橋梁的墻面內，如此就可監測建筑結構的安全性。此外該種天線也能被嵌入背包等裝備，提供軍事領域的應用。