Την επανάσταση στον τρόπο με τον οποίο επικοινωνούμε ως σήμερα θα μπορούσε να φέρει μια νέα γενιά «υφασμάτινων» κεραιών που κεντώνται απευθείας επάνω στα ρούχα. Τα έξυπνα «κεντήματα», σύμφωνα με τους επιστήμονες του Πολιτειακού Πανεπιστημίου του Οχάιο στις ΗΠΑ, μπορούν να στολίσουν μπλουζάκια, σακάκια, φορέματα, να βαφτούν σε διάφορα χρώματα, να τεντωθούν, να τσαλακωθούν ή ακόμη και να πλυθούν. Το πανίσχυρο δίκτυο… κλωστών υπόσχεται μάλιστα να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο αποδεχόμασταν γενικότερα την τεχνολογία ως τώρα, ανοίγοντας τον δρόμο για ασφαλέστερα κινητά τηλέφωνα χωρίς ακτινοβολία και ηλεκτρονικά υφάσματα που θα προσφέρουν τη διαρκή τηλεπικοινωνιακή ή διαδικτυακή σύνδεσή μας με τον υπόλοιπο κόσμο.
«Η συγκεκριμένη τεχνολογία χαμηλού κόστους θα μπορούσε να σηματοδοτήσει τεράστια αλλαγή στον τρόπο με τον οποίο επικοινωνούμε ως σήμερα» εξηγεί αποκλειστικά στο «Bήμα» ο καθηγητής και πρόεδρος του εργαστηρίου ElectroScience του αμερικανικού πανεπιστημίου Ιωάννης Βολάκης. «Μια μέρα δηλαδή δεν θα χρειαζόμαστε πλέον κεραίες ενσωματωμένες στις συσκευές των κινητών μας τηλεφώνων, αλλά θα τις έχουμε κεντημένες επάνω στα ρούχα μας».
Υψηλής ραπτικής και αντοχής
Το μυστικό της «κεντητής» κεραίας κρύβεται στον τρόπο πυκνής ραπτικής που παραπέμπει σε περσικό χαλί και αυξάνει δραστικά την αγωγιμότητα των υλικών.
«Για τη δημιουργία των έξυπνων κεραιών χρησιμοποιήσαμε νανοσωλήνες άνθρακα και κλωστές που φέρουν μεταλλική επίστρωση σε συνδυασμό με πολυμερή υλικά. Το σημαντικότερο όλων όμως είναι ο τρόπος με τον οποίο δημιουργείται το κέντημα, καθώς αντί για αραιές βελονιές καταφέραμε να φτιάξουμε πολύ πυκνές υφάνσεις. Δουλέψαμε με εξειδικευμένες γυναίκες στην αυτοματοποιημένη ραπτομηχανή και επιχειρήσαμε να κάνουμε διπλά, τριπλά και τετραπλά κεντήματα – δηλαδή το ένα πάνω στο άλλο. Τα έξυπνα κεντήματα που φτιάξαμε λοιπόν παραπέμπουν στην κατασκευή των περσικών χαλιών που φέρουν περί τους 600 κόμπους ανά τετραγωνικό εκατοστό. Καταφέραμε να κεντήσουμε τη μία κλωστή πολύ κοντά στην άλλη με τρόπο που να μπλέκονται μεταξύ τους. Αυτό εξασφαλίζει τη συνεχή αγωγιμότητα».
«Βρήκαμε ακόμη τρόπο να δημιουργήσουμε τρισδιάστατες κεραίες, ξεφεύγοντας από τον αυστηρά μονοδιάστατο χαρακτήρα τους. Κάτι τέτοιο έχει μεγάλη σημασία, γιατί πέρα από τον όγκο του σώματος μπορούμε να εκμεταλλευθούμε και τον όγκο κάποιου αντικειμένου ή ακόμη κάποιου οχήματος» υποστηρίζει ο ειδικός. «Σε δοκιμές είδαμε ότι οι κεραίες αυτές μπορούν να πλυθούν, να τσαλακωθούν και γενικά να κακοποιηθούν χωρίς να καταστραφούν. Βέβαια χρειάζονται περαιτέρω μελέτες ως προς το χρονικό όριο της αντοχής τους».
Η διακριτικότητα που προσφέρουν οι κεντητές κεραίες αποτελεί ίσως το σημαντικότερο χαρακτηριστικό τους, καθώς η συγκεκριμένη μέθοδος τις κάνει απλά… αόρατες! Οπως μας εξηγεί ο κ. Βολάκης, τα hi-tech κεντήματα δεν γνωρίζουν περιορισμό ως προς το είδος του υφάσματος.
«Είναι μια τεχνολογία η οποία σίγουρα θα είναι ελκυστική για τα νέα παιδιά και θα αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο δέχεται γενικότερα την τεχνολογία ο κόσμος» λέει ο ίδιος.
Σύμφωνα με τον καθηγητή Βολάκη (αριστερά), οι κεντητές κεραίες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για ιατρικούς σκοπούς, να επιτύχουν τη διαρκή τηλεπικοινωνιακή ή διαδικτυακή σύνδεσή μας ή ακόμη να μειώσουν τον επικοινωνιακό εξοπλισμό στρατιωτών, πυροσβεστών και αστυνομικών διευκολύνοντάς τους επί το έργον
Κεντήματα πολλαπλών εφαρμογών
«Στην παρούσα φάση υπάρχει η ανάγκη να κατεβάζουμε πολλά δεδομένα και γι’ αυτό χρειάζεται ένα μεγάλο φάσμα – κάτι τέτοιο δεν μπορεί να επιτευχθεί μέσω των κεραιών των σημερινών κινητών. Θα μπορούσαμε λοιπόν να προσθέσουμε τις κεραίες αυτές στα ρούχα προκειμένου να υπερβούμε τις δυσκολίες που σχετίζονται με το περιορισμένο μήκος φάσματος. Για παράδειγμα, υπάρχουν διάφορα σήματα που στέλνουν οι πύργοι αλλά οι συσκευές μας δεν μπορούν να τα πιάσουν γιατί απλά δεν έχουν τη δυνατότητα. Με τον τρόπο αυτόν θα μπορούσαμε ακόμη και να ανταλλάξουμε εικόνες υψηλής ευκρίνειας» μας λέει ο ειδικός.
Πέρα από την επικοινωνία, κάτι τέτοιο θα ήταν ιδιαίτερα χρήσιμο για τον τομέα της ιατρικής, για ηλικιωμένα άτομα, άτομα με κινητικά προβλήματα και κατοίκους απομακρυσμένων περιοχών που δεν μπορούν να μετακινηθούν εύκολα, ή ακόμη για παιδιά των οποίων η παρακολούθηση αποτελεί πραγματικό άθλο.
«Αυτό που προσπαθούμε να επιτύχουμε είναι να μένει ο ασθενής στο σπίτι του και να έχει άμεση επικοινωνία με τον γιατρό του ακόμη και σε επίπεδο διαρκούς παρακολούθησής του. Κάτι τέτοιο μπορεί να πραγματοποιηθεί αυξάνοντας την αποδοτικότητα της κεραίας – γιατί ακριβώς υπάρχει απεριόριστος χώρος επάνω στα ρούχα, π.χ. επάνω στους ώμους, μπροστά ή πίσω – δημιουργώντας μια ολική κάλυψη του σήματος 360 μοιρών. Κάτι τέτοιο θα μπορούσε να επιτρέπει τη δημιουργία περιβάλλοντος εικονικής πραγματικότητας, ή ακόμη και τη δορυφορική σύνδεσή μας» υπογραμμίζει ο έλληνας επικεφαλής του εργαστηρίου.
Κινητά χωρίς κεραία
Οι «υφασμάτινες» κεραίες υπόσχονται τη μετάλλαξη των κινητών. Χάρη στις δυνατότητές τους θα επιτρέπουν – μεταξύ άλλων – το κατέβασμα ταινιών και την επικοινωνία μέσω βίντεο από κινητό, μεταμορφώνοντας έτσι τη συσκευή μας σε μια έξυπνη «τηλεόραση», όπως χαρακτηριστικά αναφέρει ο καθηγητής.
«Μιλάμε για πολύ ενισχυμένο σήμα διαρκώς, χρησιμοποιώντας όσο φάσμα διατίθεται (το φάσμα είναι ελεγχόμενο από δημόσιες υπηρεσίες). Η μεγάλη ισχύς, η κάλυψη 360 μοιρών και ο συνδυασμός διαφορετικών τύπων φασμάτων είναι τα τρία κύρια στοιχεία της συγκεκριμένης τεχνολογίας. Γιατί, κακά τα ψέματα, το τηλέφωνό μας δεν πρόκειται να μεγαλώσει σε μέγεθος και εμείς δεν μπορούμε να προσθέσουμε επιπλέον κεραίες επάνω σε αυτό».
«Μελλοντικά δεν αποκλείεται να βγαίνουμε για ψώνια και να αγοράζουμε ρούχα ή σακάκια τα οποία στο πέτο θα φέρουν την κεντητή κεραία η οποία θα είναι έτοιμη για ηλεκτρονική σύνδεση με τη συσκευή του κινητού μας τηλεφώνου ή το λάπτοπ».
Πόσο ασφαλής θα είναι όμως μια τέτοια εφαρμογή; «Προσωπικά δεν πιστεύω ότι η ακτινοβολία θα αποτελεί πρόβλημα. Οταν φέρεις μια κεραία επάνω στους ώμους ή στο πέτο σου, η ακτινοβολία είναι πολύ μακριά π.χ. από τον εγκέφαλο» επισημαίνει ο κ. Βολάκης. «Από τη στιγμή λοιπόν που θα μπορούσαν οι κεραίες αυτές μελλοντικά να αντικαταστήσουν αυτές των κινητών, μιλάμε αυτομάτως για χαμηλότερη έκθεσή μας στην επικίνδυνη ακτινοβολία, καθώς απομακρύνεται ουσιαστικά η κεραία από το αφτί μας. Ηδη η ισχύς των κεραιών των συγκεκριμένων συσκευών έχει περιοριστεί από τα 3 Watt που ήταν κάποτε σε λιγότερο από 1 Watt. Τώρα όμως μιλάμε για την πλήρη αφαίρεση της κεραίας της συσκευής» καταλήγει ο επιστήμονας.
«Αν και σε γενικές γραμμές φέρουν παρόμοια χαρακτηριστικά με τις κοινές κεραίες, οι έξυπνες κεραίες ουσιαστικά εμποδίζουν την ακτινοβολία να προσεγγίζει το σώμα μας» σχολιάζει από την πλευρά του ο καθηγητής Ραδιοεπικοινωνίας Ιωάννης Σάχαλος από το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης και το Πανεπιστήμιο Κύπρου, στη Λευκωσία.
«Οι συγκεκριμένες κεραίες χρησιμοποιούν ένα ιδιαίτερα κατευθυντικό διάγραμμα επικοινωνίας. Μπορούν να τοποθετηθούν στους ώμους, στην πλάτη και στο στήθος και σε συνδυασμό με ένα μικρό σύστημα επεξεργασίας καθορίζεται κάθε φορά, ανάλογα με το είδος του σήματος, ποια απ’ όλες τις κεραίες μπορεί να ενεργοποιηθεί ώστε να έχουμε το καλύτερο δυνατό σήμα. Λειτουργούν δηλαδή πάντοτε μόνο τα στοιχεία που χρειάζονται και “βλέπουν” προς τον πομπό ή προς τον δέκτη, με αποτέλεσμα να μη στέλνουν σήμα προς όλες τις κατευθύνσεις. Παράλληλα κάνουν έξυπνη διαχείριση της ισχύος του σήματος που απαιτείται ανάλογα με την απόσταση, π.χ., του σταθμού βάσης κινητής τηλεφωνίας».
«Αρα η απορρόφηση της ακτινοβολίας από το σώμα είναι αυτομάτως πολύ μικρότερη» ξεκαθαρίζει ο κ. Σάχαλος. «Οταν μιλάμε στο κινητό τηλέφωνο, η κεραία του κινητού στέλνει σήμα προς όλες τις κατευθύνσεις, με αποτέλεσμα ο εγκέφαλός μας να εκτίθεται σε ένα ποσοστό αυτού του σήματος, ίσως ακόμη και στο 55% της συνολικής ισχύος. Οταν όμως έχουμε μια έξυπνη κεραία που “βλέπει” μόνο προς τον σταθμό βάσης, τότε αυτομάτως μιλάμε για περιορισμένη ακτινοβολία».
