Svako novo znanje obično prolazi kroz tri faze: 1. "Glupost!" 2. "A ako stvarno …" 3. "Tko to ne zna!"
Pouzdana i kvalitetna radio komunikacija igra važnu ulogu u osiguranju sigurnosti plovidbe i uspješnom vođenju neprijateljstava. Grupa stručnjaka iz znanstvenog odjela System Center Pacific, Space and Naval Warfare (SPAWAR), koja se bavi interesima na području radiokomunikacija, radara, meteorologije i oceanografije u interesu američke mornarice, predložila je originalno rješenje za problem zagušenja brodova komunikacijskim sustavima.
Radio-elektronička oprema suvremenog borbenog broda tipa "Arlie Burke" uključuje oko 80 antena različitih namjena. Prijemni i odašiljački uređaji stvaraju brojne međusobne smetnje tijekom 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. stručnjaci SPAWAR -a razvili su tehnologiju koja koristi električnu vodljivost i magnetsku indukciju metalnih soli sadržanih u morskoj vodi za primanje i prijenos radio valova. Doista, 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 uobičajene elektromagnetske indukcije. I bez nanotehnologije!
Visina mlaza određuje frekvenciju na koju je antena podešena. Na primjer, UHF radio valovi zahtijevaju fontanu visoku oko 2 metra (0,6 metara) i VHF 6 stopa. Za primanje VF valova trebat će vam 80 metara vodenog stupa (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). Cijeli sustav staje u jednu ruku. Uz njegovu pomoć, istraživači SPAWAR -a uspjeli su primiti jasan signal na udaljenosti od nekoliko desetaka kilometara.
Prednost takvih "vodenih antena" je minimalni prostor potreban za njihovu ugradnju. Antene se lako mogu mijenjati za uporabu na bilo kojoj frekvenciji ugradnjom dodatnih zavojnica kolektora i mlaznica za raspršivanje. Vodena antena može se oblikovati uz minimalne troškove - uređaj troši manje energije od stolne svjetiljke.
Za razliku od standardnih metalnih antena, svi elementi vodene antene praktički su bez težine i lako se rastavljaju. 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.
Istodobno, prije nego što svoj izum uvedu u stvarni život, istraživači će morati riješiti niz teških problema.
Na primjer, vodena antena iznimno 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 njezinu rezonantnu karakteristiku.
Znanstvenici iz SPAWAR -a ponovno su pronašli originalno rješenje: dovoljno je zatvoriti mlaz vode u plastičnu cijev sa zatvorenim vrhom. Time se neće samo spriječiti štetni učinci vjetra i očuvati sva svojstva "vodene antene", već će se omogućiti i ista količina vode koja se može koristiti 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 mogućnosti antene postoje kada se vrpca stavi u fleksibilnu plastičnu ljusku, samozavijajući pod zrakom ili pogonom, poput trake u traci.
Također, i dalje ostaje nejasno koliki je dobitak vodenih antena. Zbog ne najbolje vodljivosti "vodenog stupca", učinkovitost će vjerojatno pasti, a moguće su i emisije izvan opsega.
Princip vodene antene toliko je glup i jednostavan da je jednostavno teško povjerovati da nitko prije nije pogodio. Špikani iz SPAWAR -a zacijelo su špijunirali ovu lijepu ideju 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 …