Eine winzige Antenne aus Jeansstoff bringt 5G in Ihre Kleidung
Wissenschaftler haben eine winzige, biegsame Antenne entwickelt, die 5G- und Wi-Fi-Konnektivität ermöglicht. Sie ist nicht für Telefone oder Smartwatches gedacht, sondern für intelligente Kleidung . Die 2-Port-Multiple-Input-Multiple-Output (MIMO)-Antenne ist in ein Textil integriert und für den Einsatz nahe am menschlichen Körper konzipiert. Es ist so klein und unauffällig, dass es in der Tasche eines Hemdes versteckt werden kann. Wie klein? Die Antenne ist nur 24 x 24 mm groß.
Die Forschung besagt, dass die Antenne aus verschiedenen Materialien hergestellt werden kann, darunter Denim, Baumwolle, Filz und sogar Seide. Die getestete Version wurde aus Denim hergestellt, kann horizontal und vertikal gebogen werden, ohne dass die Leistung beeinträchtigt wird, und verfügt über ausreichend Verstärkung, um für den normalen Gebrauch leistungsstark genug zu sein, während sie gleichzeitig sicher für den Einsatz direkt am Körper bleibt. Seine Fähigkeit, Dualband-Sub-6-5G- und Wi-Fi-Frequenzen zu nutzen – 3,5 GHz 5G und 5,2 GHz Wi-Fi – unterscheidet es von anderen aktuellen tragbaren Single-Band-Antennen und anderen ohne MIMO-Konnektivität. Das Papier erklärt, warum dies wichtig ist:
„Mit dem Wachstum der 5G- und 6G-Netzwerke wird die gesamte Art der Kommunikation auf MIMO-Antennen basieren, die aufgrund ihrer geringen Pfadverluste, hohen Kanalkapazitäten, hohen Datenrate und größeren Kommunikationsreichweite ohne zusätzliche Anforderungen an die Eingangsleistung eine zuverlässige Kommunikation ermöglichen.“
Vernetzte Kleidung hat potenzielle Einsatzmöglichkeiten beim Militär und in der Weltraumforschung, wichtiger für uns ist jedoch der Einsatz im Gesundheits- und Sportbereich. Dank der Dualband-Antenne können Sensoren in der Kleidung Gesundheitsdaten erfassen und senden, ohne dass ein Smartphone oder eine Smartwatch erforderlich ist, wodurch das Mitführen zusätzlicher Geräte reduziert und die Vielseitigkeit erhöht wird. Darüber hinaus könnte eine Antenne in intelligenter Kleidung verwendet werden, um die Konnektivität zu anderen Wearables zu erhöhen und den Weg für echte intelligente Kleidung mit integrierten flexiblen Bildschirmen zu ebnen.
Von entscheidender Bedeutung ist auch die Bestimmung der spezifischen Absorptionsrate (SAR) der Antenne, die zeigt, wie viel Energie vom menschlichen Körper absorbiert wird und ob sie unsicher ist. Laut dem Forschungsteam liegt der Energieverbrauch aufgrund der geringen Leistung deutlich unter den akzeptablen Mindestwerten und gilt als harmlos. Zum Thema Stromversorgung geht das Papier nicht näher auf die Art und Weise ein, wie die Antenne mit Strom versorgt wird, ein weiteres wesentliches Puzzleteil für die Herstellung intelligenter Kleidung. Obwohl es sich um eine spannende Entwicklung handelt, handelt es sich bei der Antenne noch um ein Forschungsprojekt, das nicht für den Einsatz in der Kleidung freigegeben werden soll, aber es ist ein Schritt in die richtige Richtung.
Vernetzte Kleidung oder Smart Clothes sind noch nicht im Mainstream angekommen. Das vielleicht bekannteste Beispiel ist Googles Project Jacquard und die darauffolgenden Trucker- und Sherpa-Jeansjacken von Levi's sowie ein vernetzter Rucksack von Saint Laurent . Die Erhöhung der Funktionalität durch den Einsatz von Antennen könnte dazu beitragen, in Zukunft mehr Produkte zum Leben zu erwecken.