Vsako novo znanje običajno gre skozi tri stopnje: 1. "Nesmisel!" 2. "In če res …" 3. "Kdo tega ne ve!"
Zanesljiva in kakovostna radijska komunikacija ima pomembno vlogo pri zagotavljanju varnosti plovbe in za uspešno vodenje sovražnosti. Skupina strokovnjakov iz znanstvenega oddelka System Center Pacific, Space and Naval Warfare (SPAWAR), ki se ukvarja z raziskavami na področju radijskih komunikacij, radarjev, meteorologije in oceanografije v interesu ameriške mornarice, je predlagala izvirno rešitev problem preobremenjenosti ladij s komunikacijskimi sistemi.
Radio-elektronska oprema sodobne bojne ladje tipa "Arlie Burke" vključuje okoli 80 anten za različne namene. Sprejemne in oddajne naprave med delovanjem ustvarjajo številne medsebojne motnje - inženirji so potrebovali posebne študije, da bi določili shemo njihove racionalne postavitve. Poleg tega imajo običajne ladijske antene številne pomanjkljivosti - so obsežne, težke, zlahka ranljive v boju in med nevihto zahtevajo visoke jambore, kar poveča radarski podpis ladje. V vsakem trenutku je vsaj polovica teh anten izklopljena in se ne uporablja, zato je sklep, da je treba ustvariti zložljive strukture, že sam po sebi.
Leta 2007 so strokovnjaki podjetja SPAWAR razvili tehnologijo, ki uporablja električno prevodnost in magnetno indukcijo kovinskih soli v morski vodi za sprejem in prenos radijskih valov. Če je morska voda dober električni prevodnik, zakaj potem tekoč curek ne more nadomestiti tradicionalne kovinske antene? Absolutno genialen in preprost izum.
Od teorije do prakse je bil samo en korak: s pomočjo vodne črpalke so raziskovalci sestavili primitivno vodnjak - napravo, ki brizga tok morske vode skozi induktor, priključen na prenosni oddajnik. Zunaj ladje je veliko vode, zato nihče ne bo doživel pomanjkanja tega potrošnega materiala. Signali se prenašajo in sprejemajo iz "vodne antene" s pomočjo običajne elektromagnetne indukcije. In brez nanotehnologije!
Višina curka določa frekvenco, na katero je nastavljena antena. Na primer, radijski valovi UHF zahtevajo vodnjak visok približno 0,6 metra in VHF 6 čevljev. Za sprejem VF valov boste potrebovali 80 -metrski stolpec vode (24 metrov!). Tak curek je sposoben sprejemati in oddajati signale v območju od 2 do 400 MHz. Odsek curka določa širino kanala (tj. Za prenos obsežnejših podatkov, na primer za video bo potreben debelejši curek vode). Celoten sistem leži v eni roki. Z njegovo pomočjo so raziskovalci SPAWAR -a lahko prejeli jasen signal na razdalji nekaj deset kilometrov.
Prednost takšnih "vodnih anten" je minimalni prostor, potreben za njihovo namestitev. Antene je mogoče enostavno spremeniti za uporabo pri kateri koli frekvenci z namestitvijo dodatnih zbiralnih tuljav in brizgalnih šob. Vodno anteno lahko oblikujete z minimalnimi stroški - naprava porabi manj energije kot namizna svetilka.
Za razliko od standardnih kovinskih anten so vsi elementi vodne antene praktično breztežni in jih je enostavno razstaviti. Parametre vodnih stolpcev je mogoče nenehno spreminjati glede na vrste anten, ki se trenutno uporabljajo. Po mnenju strokovnjakov SPAWAR deset takšnih anten lahko nadomesti 80 tradicionalnih. Poleg tega je odsevni učinek morske vode manjši od učinka kovine, in če ladja potrebuje največ skrivnosti, mora poveljnik samo dati ukaz, naj preprosto odstranijo vse vodne stebre.
Hkrati bodo morali raziskovalci, preden bodo svoj izum predstavili v resničnem življenju, rešiti številne težke probleme.
Na primer, vodna antena je izjemno občutljiva na sunke vetra - energija curka do vrha se zmanjša na nič, nato pa bo celo šibek veter raztrgal platno antene in posledično popolnoma pokvaril njeno resonančno lastnost.
Znanstveniki SPAWAR -a so znova našli izvirno rešitev: dovolj je, da tok vode zapremo v plastično cev z zaprtim vrhom. To ne bo le preprečilo škodljivih učinkov vetra in ohranilo vse lastnosti "vodne antene", ampak bo tudi omogočilo večkratno uporabo enake količine vode (raziskovalci menijo, da se njihova tehnologija lahko uporablja na kopnem in nadomešča štrleče veje anten z lepimi vodnjaki). Kar zadeva dajanje vode v plastično cev, ideja SPAWAR ni nova - takšne možnosti antene obstajajo, če je trak nameščen v fleksibilno plastično lupino, ki se samodejno zvija pod zrakom ali pogonskim pritiskom, kot trak v merilniku traku.
Še vedno ostaja nejasno, kakšen je dobiček vodnih anten. Zaradi ne najboljše prevodnosti "vodnega stolpca" se bo učinkovitost verjetno poslabšala, možne pa so tudi emisije izven pasu.
Načelo vodne antene je tako neumno in preprosto, da je preprosto težko verjeti, da nihče prej ni uganil. Navijači SPAWAR so to lepo idejo gotovo opazili od kitov: po nekaterih poročilih so kiti postavljali fontane, da bi drug drugemu pošiljali sporočila SMS. Nekako sem komuniciral z njimi - pravijo, da je signal šibek, samo 2 traka …