Svako novo znanje obično prolazi kroz tri faze: 1. "Glupost!" 2. "A ako zaista …" 3. "Ko to ne zna!"
Pouzdana i kvalitetna radio komunikacija igra važnu ulogu u osiguravanju sigurnosti plovidbe i uspješnom vođenju neprijateljstava. Grupa stručnjaka iz znanstvenog odjela System Center Pacific, Space and Naval Warfare (SPAWAR), koja se bavi interesima u području radio komunikacija, radara, meteorologije i oceanografije u interesu američke mornarice, predložila je originalno rješenje za problem zagušenosti brodova komunikacijskim sistemima.
Radio-elektronička oprema modernog borbenog broda tipa "Arlie Burke" uključuje oko 80 antena različitih namjena. Prijemni i predajni uređaji stvaraju brojne međusobne smetnje tokom rada - inženjeri su zahtijevali posebne studije kako bi utvrdili shemu njihovog racionalnog postavljanja. Osim toga, konvencionalne brodske antene imaju niz nedostataka - glomazne su, teške, lako ranjive u borbi i za vrijeme oluje zahtijevaju visoke jarbole, što povećava radarski potpis broda. U svakom trenutku, barem polovica ovih antena je isključena i ne koristi se, stoga se nameće zaključak da je potrebno stvoriti sklopive strukture.
2007. godine, stručnjaci SPAWAR -a razvili su tehnologiju koja koristi električnu vodljivost i magnetsku indukciju metalnih soli sadržanih u morskoj vodi za prijem i prijenos radio valova. Zaista, ako je morska voda dobar električni vodič, zašto onda mlaz tekućine nije sposoban zamijeniti tradicionalnu metalnu antenu? Apsolutno genijalan i jednostavan izum.
Od teorije do prakse, postojao je samo jedan korak: uz pomoć pumpe za vodu, istraživači su sastavili primitivnu fontanu - uređaj koji izbacuje mlaz morske vode kroz induktor spojen na prijenosni odašiljač. Izvan broda ima puno vode, pa nitko neće osjetiti nedostatak ovog potrošnog materijala. Signali se prenose i primaju s "vodene antene" pomoću konvencionalne elektromagnetske indukcije. I bez nanotehnologije!
Visina mlaza određuje frekvenciju na koju je antena podešena. Na primjer, za UHF radio talase potrebna je fontana visoka oko 0,6 metara, a VHF 6 stopa. Za primanje VF valova trebat će vam stub vode od 80 stopa (24 metra!). Takav mlaz je sposoban primati i prenositi signale u rasponu od 2 do 400 MHz. Presjek mlaza određuje širinu kanala (tj. Prijenos opsežnijih podataka, na primjer, video će zahtijevati deblji mlaz vode). Čitav sistem staje u jednu ruku. Uz njegovu pomoć, istraživači SPAWAR -a uspjeli su primiti jasan signal na udaljenosti od nekoliko desetina kilometara.
Prednost takvih "vodenih antena" je minimalni prostor potreban za njihovu ugradnju. Antene se lako mogu mijenjati za upotrebu na bilo kojoj frekvenciji postavljanjem dodatnih zavojnica kolektora i mlaznica za raspršivanje. Vodena antena može se formirati uz minimalne troškove - uređaj troši manje energije od stolne lampe.
Za razliku od standardnih metalnih antena, svi elementi vodene antene su praktički bestežinski i lako se demontiraju. Parametri vodenih stupova mogu se stalno mijenjati ovisno o vrstama antena koje se trenutno koriste. Prema riječima stručnjaka SPAWAR -a, deset takvih antena može zamijeniti 80 tradicionalnih. Osim toga, reflektirajući učinak morske vode manji je od utjecaja metala, a ako je brodu potrebno maksimalno prikrivanje, zapovjednik samo treba dati nalog da jednostavno ukloni sve vodene stupove.
U isto vrijeme, prije nego što svoj izum uvedu u stvarni život, istraživači će morati riješiti brojne teške probleme.
Na primjer, vodena antena izuzetno je osjetljiva na udare vjetra - energija mlaza do vrha se smanjuje na nulu, a tada će čak i slab vjetar rastrgati platno antene i, kao rezultat toga, potpuno pokvariti njenu rezonantnu karakteristiku.
Naučnici iz SPAWAR -a ponovo su pronašli originalno rješenje: dovoljno je zatvoriti mlaz vode u plastičnu cijev sa zatvorenim vrhom. Ovo ne samo da će spriječiti štetne posljedice vjetra i očuvati sva svojstva "vodene antene", već će omogućiti i istu količinu vode da se koristi više puta (istraživači vjeruju da se njihova tehnologija može koristiti na kopnu, zamjenjujući izbočene grane antena s prekrasnim fontanama). Što se tiče stavljanja vode u plastičnu cijev, ideja SPAWAR -a nije nova - takve opcije antene postoje kada se traka stavi u fleksibilnu plastičnu školjku, samostalno se uvija pod zrakom ili pogonom, poput trake u traci.
Takođe, i dalje ostaje nejasno koliki je dobitak vodenih antena. Zbog ne najbolje vodljivosti "vodenog stupca", vjerovatno će se smanjiti efikasnost, a moguće su i emisije izvan opsega.
Princip vodene antene toliko je glup i jednostavan da je jednostavno teško povjerovati da to nitko prije nije pogodio. SPAWAR -ovi šaljivdžije mora da su ovu lijepu ideju špijunirali od kitova: prema nekim izvještajima, kitovi su izbacili fontane kako bi međusobno slali SMS poruke. Nekako sam komunicirao s njima - kažu da je signal slab, samo 2 trake …