Toute nouvelle connaissance passe généralement par trois étapes: 1. « Non-sens ! » 2. "Et si vraiment…" 3. "Qui ne sait pas ça !"
Des communications radio fiables et de haute qualité jouent un rôle important pour assurer la sécurité de la navigation et le bon déroulement des hostilités. Un groupe de spécialistes de la division scientifique du System Center Pacific, Space and Naval Warfare (SPAWAR), engagé dans des recherches dans le domaine des radiocommunications, du radar, de la météorologie et de l'océanographie dans l'intérêt de l'US Navy, a proposé une solution originale à la problème d'encombrement des navires avec des systèmes de communication.
L'équipement radio-électronique d'un navire de combat moderne du type "Arlie Burke" comprend environ 80 antennes à des fins diverses. Les dispositifs de réception et de transmission créent de nombreuses interférences mutuelles pendant le fonctionnement - les ingénieurs ont nécessité des études spéciales pour déterminer le schéma de leur placement rationnel. De plus, les antennes de navire conventionnelles présentent un certain nombre d'inconvénients - elles sont encombrantes, lourdes, facilement vulnérables au combat et lors d'une tempête, elles nécessitent des mâts hauts, ce qui augmente la signature radar du navire. À un moment donné, au moins la moitié de ces antennes sont éteintes et non utilisées, d'où la conclusion qu'il est nécessaire de créer des structures pliables.
En 2007, les spécialistes de SPAWAR ont développé une technologie qui utilise la conductivité électrique et l'induction magnétique des sels métalliques contenus dans l'eau de mer pour recevoir et transmettre des ondes radio. En effet, si l'eau de mer est un bon conducteur électrique, alors pourquoi un jet liquide n'est-il pas capable de remplacer une antenne métallique traditionnelle ? Une invention absolument ingénieuse et simple.
De la théorie à la pratique, il n'y avait qu'un pas: à l'aide d'une pompe à eau, les chercheurs ont assemblé une fontaine primitive - un appareil crachant un jet d'eau de mer à travers un inducteur connecté à un émetteur portable. Il y a beaucoup d'eau à l'extérieur du navire, donc personne ne manquera de ce consommable. Les signaux sont transmis et reçus de "l'antenne à eau" au moyen d'une induction électromagnétique conventionnelle. Et pas de nanotechnologie !
La hauteur du jet détermine la fréquence sur laquelle l'antenne est réglée. Par exemple, les ondes radio UHF nécessitent une fontaine d'environ 2 pieds (0,6 mètre) de haut et une VHF de 6 pieds. Pour recevoir les ondes HF, vous aurez besoin d'une colonne d'eau de 80 pieds (24 mètres !). Un tel jet est capable de recevoir et d'émettre des signaux dans la gamme de 2 à 400 MHz. La section du jet détermine la largeur du canal (c'est-à-dire que la transmission de données plus volumineuses, par exemple, la vidéo nécessitera un jet d'eau plus épais). L'ensemble du système tient dans une seule main. Avec son aide, les chercheurs de SPAWAR ont pu recevoir un signal clair à une distance de plusieurs dizaines de kilomètres.
L'avantage de telles "antennes à eau" est l'espace minimum requis pour leur installation. Les antennes peuvent être facilement modifiées pour une utilisation à n'importe quelle fréquence en installant des serpentins collecteurs et des buses de pulvérisation supplémentaires. L'antenne à eau peut être formée à un coût minime - l'appareil consomme moins d'énergie qu'une lampe de table.
Contrairement aux antennes métalliques standard, tous les éléments de l'antenne à eau sont pratiquement légers et faciles à démonter. Les paramètres des colonnes d'eau peuvent être constamment modifiés en fonction des types d'antennes actuellement utilisées. Selon les experts de SPAWAR, dix antennes de ce type peuvent remplacer 80 antennes traditionnelles. De plus, l'effet réfléchissant de l'eau de mer est moindre que celui du métal, et si le navire a besoin d'une furtivité maximale, le commandant n'a qu'à donner l'ordre de retirer simplement tous les piliers d'eau.
Dans le même temps, avant d'introduire leur invention dans la vie réelle, les chercheurs devront résoudre un certain nombre de problèmes difficiles.
Par exemple, une antenne à eau est extrêmement vulnérable aux rafales de vent - l'énergie du jet vers le haut est réduite à zéro, et même un vent faible déchirera la toile de l'antenne et, par conséquent, gâchera complètement sa caractéristique de résonance.
Les scientifiques de SPAWAR ont à nouveau trouvé une solution originale: il suffit d'enfermer un jet d'eau dans un tuyau en plastique à couvercle fermé. Cela permettra non seulement d'éviter les effets néfastes du vent et de préserver toutes les propriétés de "l'antenne à eau", mais permettra également d'utiliser le même volume d'eau de manière répétée (les chercheurs pensent que leur technologie peut être utilisée sur terre, remplaçant le branches saillantes des antennes avec de belles fontaines). Quant à placer de l'eau dans un tube en plastique, l'idée de SPAWAR n'est pas nouvelle - de telles options d'antenne existent lorsqu'un ruban est placé dans une coque en plastique souple, auto-tournant sous pression d'air ou d'entraînement, comme un ruban dans un ruban à mesurer.
De plus, on ne sait toujours pas quel est le gain des antennes à eau. En raison de la faible conductivité de la "colonne d'eau", l'efficacité risque d'en souffrir et des émissions hors bande sont possibles.
Le principe d'une antenne à eau est tellement stupide et simple qu'il est tout simplement difficile de croire que personne ne l'a deviné auparavant. Les farceurs de SPAWAR ont dû espionner cette belle idée des baleines: selon certains rapports, les baleines ont fait jaillir des fontaines pour s'envoyer des SMS. J'ai en quelque sorte communiqué avec eux - ils disent que le signal est faible, seulement 2 bandes …
