عادةً، لإنشاء اتصالات في مواقع مثل مشاهد الكوارث، يجب على رجال الإنقاذ نقل وتركيب أطباق استقبال الأقمار الصناعية الضخمة والمكلفة نسبيًا. ومع ذلك، لم يمض وقت طويل حتى أصبح هوائي أنبوبي بسيط مصنوع من شريط من المواد المنسوجة قادراً على القيام بهذه المهمة. والجهاز النموذجي، الذي طوره علماء من جامعة ستانفورد والجامعة الأمريكية في بيروت، هو ما يسمى بالهوائي الحلزوني.
بشكل عام، يتكون هذا النوع من الهوائي من واحد أو أكثر من الأسلاك الموصلة الملفوفة بشكل حلزوني (مثل المفتاح) حول عمود دعم مركزي. يعمل "الهوائي الحلزوني ثنائي الاتجاه والقابل للنشر" الجديد على إزالة الدعامة واستبدال الأسلاك بشرائط مركبة من الألياف الموصلة - والتي يتم لفها معًا في شكل حلزوني لتكوين أسطوانة مجوفة.
الأهم من ذلك، أنه يمكن سحب الأسطوانة للخارج، مما يؤدي إلى إنشاء هيكل ممدود يبلغ ارتفاعه حوالي قدم (305 ملم)، أو دفعه لأسفل، مما يؤدي إلى إنشاء هيكل على شكل حلقة يبلغ طوله حوالي بوصة واحدة وعرضه خمس بوصات (25 × 127 ملم).
ينقل الهوائي إشارات منخفضة الطاقة في جميع الاتجاهات عند توصيله بالإلكترونيات مثل أجهزة الإرسال والاستقبال والطائرات الأرضية والبطاريات لتمكين الاتصالات اللاسلكية مع أعضاء الفريق على الأرض. وفي حالة الدائرة القصيرة، يرسل إشارة عالية الطاقة في اتجاه محدد للاتصالات عبر الأقمار الصناعية.
يتم تحديد الترددات المستخدمة في هاتين الحالتين من خلال الأبعاد الدقيقة لكل هوائي.
يساعد هيكل الجهاز ثنائي الثبات على تبسيط عملية الإعداد. وهذا يعني أنه عند سحبها أو دفعها باليد، فإنها ستظهر تلقائيًا في التكوين المطلوب - لذلك ليست هناك حاجة لتخمين ما إذا تم نشرها بشكل صحيح، سواء في موقع الكوارث، أو في ساحة المعركة، أو ربما حتى في مركبة فضائية.
وقالت ماريا ساكوفسكي، الأستاذة المشاركة في جامعة ستانفورد: "إن الحلول الحديثة المستخدمة بشكل شائع في هذه المجالات هي هوائيات معدنية ثقيلة. ليس من السهل تحريكها، وتتطلب الكثير من الطاقة لتشغيلها، وليست فعالة من حيث التكلفة". "الهوائي الخاص بنا خفيف الوزن، وذو استهلاك منخفض للطاقة، ويمكنه التبديل بين حالتي تشغيل. وفي هذه المناطق التي ينقصها الاتصال، يمكنه القيام بالمزيد بأقل قدر ممكن من الموارد."
وقد نُشرت مؤخرًا ورقة بحثية عن هذا البحث في مجلة Nature Communications.