یک روز صبح و قبل از خروج از منزل به قصد محل کار، تلفن هوشمندتان آخرین قسمت یک مجموعه تلویزیونی را دانلود میکند و از اینجا به بعد نیز قرار است برای رسیدن به مقصدتان آن هم در فضایی مهگرفته و کسالتآور و البته پرخطر رانندگی کنید. در چنین شرایطی رانندگی به لطف رادار درون ماشین و نرمافزار هوشمند ترابری حاصل خواهد شد که به طور کاملا خودکار وظیفه راهنمایی و هدایت شما پیرامون راهبندان و ترافیک مشکلساز را بر عهده میگیرد و امکان رسیدن به موقع برای به نمایش گذاشتن و ارائه کارتان را به نحوی فراهم میکند که طی آن تصاویر ویدئویی با وضوح بالا و بدون عیب و خدشه روی رایانه رومیزیتان بیدرنگ جریان مییابند. به این ترتیب بیاعتنا به شرایط جوی نامساعد، ضمن آن که از دغدغه گیر افتادن در ترافیک و از دست دادن زمان خلاص میشوید، کار روزمره خود را نیز به موقع و باکیفیت مطلوبی پیش خواهید برد.
البته با این تفاصیل و تا همین جای کار شواهد حاکی از وضعیتی امیدوارکننده و نویدبخش برای حال و هوای کار و زندگی روزمره ماست، اما این بینش و تصور ما از آینده ممکن است آنقدرها هم دور از دسترس نباشد، چراکه به لطف نوع جدیدی از آنتنها که امکان استفاده از پلاسمایی مرکب از الکترونهای تنها را فراهم میآورد، میتوان چشم انتظار ایجاد تحولاتی اساسی در حوزه مخابرات و ارتباطات بیسیم پرسرعت، رادارهای مینیاتوری و حتی سلاحهای انرژیمحور بود. در این میان در وصف تمایز شاخص آنتنهای پلاسمایی جدید با مدلهای رایج فعلی و اهمیت چنین توسعه نویدبخشی باید اذعان داشت فناوری آنتنهای جهتدار موجود که امواج رادیویی بسامد بالا را انتقال میدهند نیازمند مواد گران یا ساخت صنعتی بسیار دقیق هستند، در حالی که فناوری آنتنهای جدید موسوم به آنتن پلاسمای سیلیکونی یا PSiAN به تکنیکهای کمهزینه صنعتی موجود که برای ساخت تراشههای سیلیکونی توسعه یافتهاند، متکی است، اما در توصیف ساز و کار و ساختار فناوری نوین آنتنهای پلاسمای سیلیکونی باید گفت که این آنتنهای جدید از هزاران دیود واقع روی یک تراشه سیلیکونی تشکیل شدهاند. زمانی که آنتن فعال شود هر یک از دیودها به تولید
ابری از الکترونها یا همان پلاسما ـ با پهنای تقریبی 1/0 میلیمتر ـ میپردازد. نکته جالب اینجاست که در حضور چگالی به قدر کافی بالایی از الکترونها، هر یک از ابرهای الکترونی همانند یک آیینه قادر به منعکس ساختن امواج رادیویی پربسامد خواهند بود. ویژگی دیگر این فناوری پلاسمایی به نحوه فعالیت و عملکرد دیودها برمیگردد به نحوی که با فعال شدن انتخابی دیودها، شکل ناحیه بازتابگر میتواند جهت متمرکز ساختن و هدایت شعاعی از امواج رادیویی تغییر یابد. محققان آزمایشگاههای اینتل در سیاتل که در تحقق این فناوری جدید بیسیم کوشیدهاند، معتقدند وجود همین قابلیت «شعاعسازی» باعث میشود که آنتنها برای کاربردهای بیسیم مافوق سریع نقشی تعیینکننده و شاخص داشته باشند، چراکه چنین آنتنهایی میتوانند جریانی از امواج رادویی پربسامد را متمرکز سازند در حالی که امواجی از این طیف با استفاده از آنتنهای نرمال کنونی بسرعت پراکنده و از هم پاشیده میشوند. به اعتقاد طراحان فناوری نوین بیسیم پلاسمایی، آنتنهای شعاعساز برای توانمند ساختن نسل بعدی کاربردهای بیسیم با نرخ بالای داده مربوط به فضای داخلی از اهمیت کلیدی برخوردار هستند. چراکه بدون وجود آنتنهای شعاعساز، مقیاسبندی سطوح چگالی الکترونی ادوات و وسایل بیسیمی که توقع حضورشان در خانههای آیندهمان را داریم، کار دشواری خواهد بود.آنتنهایی که از محیط پلاسما برای متمرکز ساختن شعاعهای امواج رادیویی بهره میبرند، میتوانند شبکههای بیسیم فوقسریع را برای کاربران، از جمله رانندگان به ارمغان بیاورند
به طور کلی آنتنهای پلاسما دو نوع هستند؛ آنتنهای نیمهرسانا یا همان وضعیت ساکن مثل آنتنهای مدل PSiAN و آنتنهای گازی. هر دو نوع این آنتنها برای استفاده مناسب و قابل سوار شدن در مواضع معمول هستند، اما آنتنهای نوع نیمهرسانا و وضعیت ساکن مورد توجه و اقبال بیشتری هستند. چراکه از ساختار فشردهتری برخوردار بوده و ضمنا بخشهای متحرک ندارند. همین ویژگی آنها را برای استفاده در نسل جدیدی از Wi-Fiهای مافوق سریع معروف به Wi-Gig جذاب و پرکشش میسازد. ذکر این نکته خالی از لطف نیست که اوج عملکرد سرعتی Wi-Fiهای موجود در 54 مگابایت داده در ثانیه خلاصه میشود در حالی که انتظار میرود نسل جدید مافوق سریع Wi-Gig استاندارد مرزهای بالاتری را بین یک و 7 گیگابایت در ثانیه تجربه کند، این همان سرعت کافی برای دانلود کردن یک برنامه تلویزیونی در ظرف چند ثانیه محسوب میشود؛ هر چند سامانه وای ـ گیگ نیازمند بسامدهای امواج رادیویی بالاتری حدود 60 گیگاهرتز است که در مقام مقایسه بیشتر از دامنه
4/2 گیگاهرتزی مورد استفاده توسط وای ـ فای معمول به شمار میرود. نکته مهمی که باید مورد توجه قرار داد این مهم است که سیگنالهای رادیویی در چنین بسامدهایی به سرعت پراکنده و از هم پاشیده میشوند مگر آن که سفت و سخت متمرکز شوند و این همان جایی است که فناوری جدید آنتن پلاسمای سیلیکونی به صحنه میآید.
به اعتقاد کارشناسان یکی از مزیتهای آنتنهای جدید پلاسمایی قطع و اندازه کوچک آن است که برای سوار شدن داخل یک گوشی تلفن همراه کفایت میکند. از طرفی باید توجه داشت که بسامدهای بالاتر به مفهوم طول موجهای کوتاهتر و از این رو آنتنهای کوچکتر است و این مزیتی است که آنتنهای پلاسمای سیلیکونی از آن بهره میبرند. در واقع این آنتنها در مقیاسهای کوچکتر عملا ارزانتر تمام میشوند چون که سیلیکون کمتری مورد نیاز خواهد بود. طراحان این فناوری بیسیم پلاسمایی ادعا میکنند آنتنهای جدید هیچگونه موارد سلامت محور را مطرح نمیکنند چون که تحت پوشش استانداردهای ایمنی موجود قرار گرفتهاند. درواقع شعاع باریک و متمرکز حاصل از محیط پلاسمایی به معنای آن است که در مقایسه با آنتنهای همه سویی موجود از وضعیت سرریز تشعشع کمتری برخوردارند.
از دیگر امتیازات آنتنهای جدید آن است که با بالا رفتن سرعت وای ـ فای، آنتنهای پلاسمایی میتوانند امکان مطرح شدن خودروهایی با سامانههای رادار مینیاتوری کمهزینه را فراهم کنند که بهنوبه خود رانندگان را در امری مثل اجتناب از وقوع تصادم یاری خواهد کرد. در واقع طول موجهای میلیمتری آنها میتواند برای تامین دید لازم و کافی رانندگان در شرایط خاص آب و هوایی همانند مه یا باران مورد استفاده واقع شود. علاوه بر این، قسم دیگری از این گونه آنتنها میتواند به امر شنیدن همزمان دادههای بهروز شده حول محور ترافیک و اوضاع جادهها کمک کند. در حقیقت طول موجهای کوچک آنتنهای پلاسمایی در حکم چشم و گوش رانندگان در شرایط نامساعد محسوب میشوند.
فناوری آنتنهای پلاسمایی نوع وضعیت ساکن یا همان نیمهرسانا مورد توجه بخشهای نظامی نیز واقع شده و ارتش آمریکا به دنبال استفاده از آن در مدل پیشرفتهتری از سلاح موسوم به «اشعه درد» خود است که نوعی سلاح از کلاس سامانههای عملیات ممانعتی فعال (ADS) به شمار میرود. ADS قادر است با شعاعی از امواج رادیویی 64 گیگاهرتزی به نحو دردآوری به پوست یک فرد ضربه بزند. البته طراحی فعلی از پهنای تابشی با عرض 2 متر و هدایت مکانیکی آنتن سوارشده روی یک کامیون بزرگ سود میجوید که تغییر دادن طراحی آن به یک آنتن پلاسمایی کوچک سبک وزن، امکان تابش شعاعهای باریک چندگانهای را فراهم خواهد کرد که قادرند به طور انتخابی چند فرد را همزمان هدف قرار دهند.
طراحان فناوری آنتنهای پلاسمایی سیلیکونی از دسترسپذیری تجاری محصولات خود ظرف دو سال خبر میدهند. در حال حاضر مقوله تهیه یا گرفتن فیلم و تصاویر با کیفیت بالا به داخل و خارج از تلفنهای همراه ما تقریبا و حتما مترادف متصل کردن آنها به یک رایانه است، اما همچنان که تقاضا برای چنین ظرفیت و محتوایی افزایش مییابد، از قرار معلوم تنها راه برای قطع سیمها و اتصالات از عهده یک ارتباط بیسیم مافوق سریع بر خواهد آمد. البته زمانی که این فناوری از راه برسد احتمالا در فرم پلاسما کارایی بسیار خوبی را از خود به نمایش خواهد گذاشت.
منابع: Newscientist/ Discovery
در تپش این هفته، ماجرای فریب و تعرض در پوشش عرفانهای دروغین و رمالی را بررسی کردیم