Параметри приймально-передавального тракту будь-якого електронного пристрою на роботу в певному діапазоні радіочастот є досить складним процесом. Наприклад, мобільні телефони вже зараз повинні вміти приймати сигнали в діапазонах роботи системи власне стільникового зв’язку, GPS, Wi-Fi, 4G, і до цього списку незабаром додасться міліметровий діапазон 5G. А пристрою так званого Інтернету речей (Internet of Things, IoT) будуть мати потребу в охопленні ще більшої кількості діапазонів частот. Але робота в кожному з діапазонів вимагає антен різної довжини і форм, які найчастіше великі для того, щоб їх усі можна було розмістити усередині портативного електронного пристрою.Прості монопольні антени, що використовуються практично у всіх сучасних пристроях, складаються з єдиного струмопровідного елемента. Вони забезпечують максимальну ефективність в тому випадку, коли їх довжина дорівнює половині довжини хвилі випромінюваного або прийнятого ними радіосигналу. Але для пристроїв, які працюють у декількох діапазонах частот, таке обмеження стає серйозною проблемою.»Традиційним виходом є використання банку перемикаються фільтрів спільно з перенастраиваемой антеною або багатосмугової антеною» — розповідає Джейкоб Адамс (Jacob Adams), інженер з університету Північної Кароліни (North Carolina State University), — «Вищезазначені рішення досить громіздкі, для їх реалізації потрібен досить великий простір. І одним з напрямків мініатюризації є використання єдиного елемента, що володіє широкими можливостями до перелаштування». Таким єдиним елементом як раз і є антенна з рідкого металу, здатна налаштовуватися на роботу в необхідному діапазоні за рахунок зміни її довжини в межах спеціального капіляра.Подібні антени є вже далеко не новинкою, але реалізація подібної технології не мала великого успіху із-за того, що для керування довжиною стовпчика рідкого металу використовувалися мініатюрні пневматичні насоси. І, погодьтеся, таку конструкцію доволі непросто інтегрувати до складу споживчого електронного пристрою, скажімо, мобільного телефону.Дослідники пішли від необхідності використання пневматичних насосів за допомогою електростатичних сил, які змушують рідкий метал переміщатися в межах капіляра, в який впроваджені керуючі електроди. Рідкий метал, сплав галію та індію, поєднаний зі спеціальним електролітом, може розтягуватися або скорочуватися в залежності від полярності прикладеної до стовпчика металу електричного напруги. У цьому випадку використовуються електрохімічні процеси, позитивне напруга викликає формування шару оксиду на поверхні металу, знижуючи сили поверхневого натягу, що дозволяє металу легко текти, не зустрічаючи опору. Прикладена негативне напруга видаляє шар оксидів, сили поверхневого натягу збільшуються, що призводить до скорочення довжини стовпчика металу.Створений дослідниками дослідний зразок настроюється жидкометаллической антени дуже нагадує ртутний термометр. Але, на відміну від термометра, висота стовпчика якого залежить від навколишньої температури, в даному випадку використовується електрична напруга, змінюючи яке можна з високою точністю регулювати висоту стовпчика рідкого металу в капілярі.Такі рідкі антени, що працюють в сантиметровому діапазоні, будуть мати досить великі розміри і вони, швидше за все, будуть окремими компонентами радіоелектронних пристроїв. Але рідкі антени, що працюють в міліметровому діапазоні, можуть бути інтегровані прямо на кристали спеціалізованих чіпів.Крім використання в портативній споживчій електроніці, подібні технології можуть принести величезну користь і в більш серйозних сферах, наприклад, у супутникових комунікаціях, в радарних системах і в військовій техніці, де використовуються антенні групи, що охоплюють діапазон від декількох мегагерц до десятків гігагерц. «Але все одно, будь-єдиний настроюється елемент, в більшості випадків, ніколи не зможе перекрити весь необхідний діапазон» — розповідає Джейкоб Адамс, — «Однак, використання таких елементів дозволить істотно скоротити розміри антенних полів, антенних систем судів, літаків та іншої техніки, що потребує в охопленні широкого діапазону радіохвиль».