В журнале AIP Publishing опубликована статья, описывающая исследование, проведенное учеными МФТИ и Тель-Авивского университета, в ходе которого выяснилось, что растения могут не только ограничивать сигнал, но и наоборот, благодаря высокой концентрации воды, выступать в качестве элементов диэлектрической резонансной антенны. Многие замечали, что в лесу сигнал Wi-Fi становится слабее из-за ограничений, которые растения накладывают на радиочастотные приемопередающие системы.
“В начале проекта у нас было как минимум две цели: повышение урожайности сельскохозяйственных культур с помощью электродинамических свойств растений и применение изученных электродинамических характеристик для улучшения связи Wi-Fi в лесах”, — говорит Дмитрий Филонов, заведующий лабораторией радиофотоники Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ.
Специалисты изучали условия, при которых листья могут стать электромагнитными резонансными структурами и поглощать или переизлучать энергию. По словам ученых, им удалось установить корреляцию между высотой растения и его способностью влиять на качество связи Wi-Fi. Они попытались использовать растения не для поглощения, а для излучения, и в этом случае антенна из кактуса оказалась лучшей.
Благодаря высокому содержанию воды внутри растения, оно вызывает многочисленные электромагнитные резонансы. Например, стебли кактуса nopal, их исследовали ученые, почти на 75-85 % состоят из воды, и это позволило использовать его в качестве природной широкополосной всенаправленной антенны, которая работает в нескольких диапазонах Wi-Fi связи от 900 МГц до 7,7 ГГц.
Специалисты математически описали, как устроено поле стебля и резонансы, подключили к нему источник, и кактус начал генерировать электромагнитное излучение. Кактус лучше всего подошел для этой цели, поскольку из-за засушливого климата Израиля именно он хорошо растет. А установка беспроводных коммуникаций в таких районах затруднена. Дальнейшие исследования в этом направлении могут способствовать созданию экологически чистых многофункциональных устройств.
