Manajer Program Mikrosistem Teknology DARPA Amerika Serikat mengumumkan sebuah Antena Berbasis Mekanis (Ameba), eksploitasi fisika elektromagnetik yang dapat memperluas komunikasi nirkabel dan transfer data ke bawah laut, bawah tanah, dan pengaturan lain di mana kemampuan tersebut pada dasarnya tidak ada.
Dasar kemampuan baru yang potensial ini adalah gelombang elektromagnetik ultra-frekuensi rendah (ULF), yang beroperasi antara ratusan hertz hingga 3 kilohertz (kHz), yang dapat menembus jarak pada media seperti air, tanah, batu, logam, dan bahan bangunan. Sebuah pita dari sinyal frekuensi sangat rendah (VLF) antara 3 KHz sampai 30 KHz membuka kemungkinan komunikasi tambahan sebab panjang gelombang atmosfer antara permukaan bumi dan ionosfer berperilaku seperti sebuah gelombang radio pemandu dimana sinyal dapat merambat diseluruh belahan planet ini.
“Jika kita berhasil, penyelam scuba akan dapat menggunakan saluran ULF untuk komunikasi bit-rate rendah, seperti pesan teks, untuk berkomunikasi satu sama lain atau dengan kapal selam, kapal laut, menyampaikan pelampung, UAV, dan aset berbasis tanah di dekatnya. Komunikasi melalui tanah dengan orang-orang di bunker yang dalam, tambang, atau gua juga dimungkinkan”, kata Olsson.
Dan karena itu efek pandu atmosfer tersebut, sistem VLF pada akhirnya memungkinkan pengiriman teks langsung dan komunikasi suara tentara-to-tentara di seluruh benua dan lautan.
Sampai saat ini, sudah ada sejumlah besar dan mahal teknik menarik komunikasi radio frekuensi rendah dengan cara serbaguna seperti yang Olsson pikirkan. Panjang gelombang VLF dan sinyal radio ULF berlawanan dengan jarak kota dan negara. Dan karena panjang gelombang yang lebih panjang maka diperlukan antena tinggi, komunikasi di pita frekuensi tersebut telah mensyaratkan pembangunan struktur pemancar besar dan mahal. Sebuah antena VLF yang dibangun Angkatan Laut di semenanjung terpencil di Cutler, Maine, pada masa Perang Dingin hanya untuk mengirim tetesan data ke kapal selam memerlukan kompleks pemancar raksasa seluas 800 hektar, dengan 26 menara setinggi 300 meter, dan beroperasi dengan daya hingga megawatt.
Dengan program Ameba, Olsson bertujuan untuk mengembangkan jenis pemancar VLF dan ULF yang sama sekali baru serta kecil, ringan dan daya yang efisien untuk dibawa oleh personil militer, apakah mereka berada di tanah, di air atau bawah tanah. Daripada mengandalkan sirkuit elektronik dan power amplifier untuk menciptakan arus listrik berosilasi itu, ketika didorong ke antena, memulai sinyal radio, VLF frekuensi rendah dan antena ULF baru dalam program Ameba akan menghasilkan sinyal dengan bahan mekanis bergerak yang mampu menyimpan listrik yang kuat atau medan magnet.
Pada prinsipnya, ini sangat sederhana seperti mengambil batangan magnet dan memindahkannya pada tingkat tertentu yang akan menghasilkan frekuensi ULF dan VLF. Untuk membuka kemampuan baru yang praktis dalam konteks keamanan nasional, bagaimanapun tantangan termasuk kemasan medan magnet dan listrik yang lebih kuat dalam volume yang lebih kecil dengan kebutuhan daya yang lebih kecil dari yang pernah dicapai sebelumnya untuk transmitter ULF atau VLF. Yang akan membutuhkan inovasi dalam kimia dan bahan (magnet baru dan electrets), desain (bentuk dan geometri kemasan dari bahan-bahan ini), serta teknik mesin (alat mekanis penggerak magnet dan electrets untuk menghasilkan sinyal RF).
