Cloaking di un impianto osseo a frequenza 2.45 GHz = Claoking of a bone implant at frequency 2.45 GHz

La biocompatibilità è un tema da tenere sempre più in considerazione, a causa dei numerosi dispositivi medici utilizzati per la cura di pazienti affetti da malattie. L'impiego di essi può essere un problema, per esempio prendendo come riferimento un impianto osseo, se si è circondati da sorgenti e dispositivi che lavorano in una determinata banda; infatti, possono crearsi interferenze con l'apparato, tipicamente costituito da una parte metallica, e dunque provocare malfunzionamenti e risonanze. La frequenza di interesse in questa tesi è di 2.45 GHz, la centrale della banda ISM, che è utilizzata da un elevato numero di dispositivi a scopo medico, industriale e scientifico. Per ridurre i fenomeni indesiderati è stata modificata la struttura di un impianto osseo, simulando un modello cilindrico metallico e rivestendolo con uno strato di materiale dielettrico (Allumina) con un determinato spessore, ricoperto a sua volta da un’impedenza superficiale di valore opportuno a simulare una metasuperficie. Questa tecnica è denominata Mantle Cloaking, e consiste nel ridurre il campo riflesso di un oggetto utilizzando una particolare configurazione come quella descritta. L'arto umano in questione è la gamba di un uomo adulto di dimensioni medie, simulata con un modello composto da strati sovrapposti di osso, muscolo, grasso e pelle, semplificato rispetto al caso reale. È stato dunque ottenuta una riduzione del valore della Sezione Radar Equivalente (RCS), e ricavata una relazione tra il raggio della parte metallica e il valore di impedenza superficiale che minimizza l'RCS; infine è stato simulato un modello di forma conica sfruttando i dati analizzati, avvicinandosi di più alla conformazione di un impianto osseo nella realtà.