Los cactus pueden funcionar como antenas de Wi-Fi, descubren científicos

Un equipo internacional de científicos del Instituto de Física y Tecnología de Moscú (MFTI, por sus siglas en ruso) y la Universidad de Tel Aviv, descubrió que los cactus pueden actuar como elementos de una antena resonante dieléctrica que refuerza el campo electromagnético de los objetos. Este descubrimiento podría contribuir a mejorar la señal wi-fi en los bosques, así como al desarrollo de dispositivos más respetuosos con el medio ambiente.

Anteriormente, se demostró que las plantas restringen el rendimiento de los sistemas de transceptores de radiofrecuencia, pero este estudio descubrió que la vegetación no solo limita las señales, sino que debido a su alta concentración de agua también pueden servir como una especie de “antena eficiente”.

Los científicos decidieron enfocar sus esfuerzos en investigar las capacidades del cactus de la especie “Opuntia ficus-indica” para servir como un dispositivo de antena, que podría personalizarse y contribuir a diversas aplicaciones de las tecnologías inalámbricas WLAN y Wi-MAX cubriendo una banda de frecuencias ultraancha.

"Al comienzo del proyecto nos enfrentamos al menos a dos tareas: aumentar la cosecha utilizando las propiedades electrodinámicas de las plantas y utilizar las características electrodinámicas estudiadas para mejorar la conectividad wi-fi en áreas forestales", explicó Dmitri Filónov, jefe de laboratorio del Centro de Fotónica y Materiales Bidimensionales del MFTI.

"Para ello, era necesario comprender qué cadenas y enlaces alineaban los líquidos en los capilares de las plantas. Un sistema vivo tiene diferentes parámetros electrodinámicos. Al estudiarlos mediante un análisis de microondas, monitoreamos la dinámica del crecimiento de las plantas y podemos planificar un cuidado competente y oportuno", agregó.

Filónov explicó que para poder usar una planta como antena es necesario invertir su proceso natural de absorción de líquido. "Habiendo estudiado la estructura electromagnética, queríamos resolver el problema inverso: utilizar el sistema no con fines de absorción, sino con fines de radiación, y en ese momento surgió una antena de un cactus. Se ha convertido en una verdadera prueba de todas nuestras hipótesis: sabemos cómo se organiza una planta desde el punto de vista de la electrodinámica, cómo puede influir en las señales y cómo se puede utilizar para la radiación", indicó.

El alto contenido de agua dentro de la vegetación provoca múltiples resonancias de “Mie”, que son efectos de reforzamiento del campo electromagnético de los objetos. Los tallos del cactus analizado durante el estudio contienen entre 75 % y 85 % de agua, esta característica permite usar la planta como una antena omnidireccional de banda ancha natural que opera en varias bandas de comunicación wi-fi desde 900 MHz hasta 7.7 GHz.

Finalmente, los científicos explicaron que eligieron el “Opuntia ficus-indica” para la investigación debido a que es un tipo de cactus muy común en Israel y habitualmente aparece en zonas áridas y desérticas, en donde establecer una conexión inalámbrica es realmente complicado.