作者:常丽君 来源:科技日报 发布时间:2013-8-23 10:38:22
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无线电“壁纸”把墙壁变成“收发机”

 

物理学家组织网8月21日(北京时间)报道,美国普林斯顿大学工程师开发出一种嵌入超薄无线电系统的壁纸,可将整面墙变成一个巨大的无线电收发装置。研究人员称,这一技术为建筑内置无线通讯系统和道路、桥梁结构监视装置等多种设备的开发打下了基础。
 
“最初,我们是想把它做成智能建筑的内部能源管理系统。”该项目主要研究员之一、普林斯顿大学电力工程副教授纳文·维尔玛说,“‘壁纸’内用分布式无线电阵列将温度传感器、感应传感器与中央管理系统相连。”这种无线电“壁纸”也像真的壁纸那样可以画上各种图案,柔软灵活,能在多种不规则的表面上使用,如桥梁面或支柱面。塑料膜上还有太阳能电池,能自行供电。
 
在塑料上排布电路,最大的难题是塑料在高温下会融化或变形。为不损坏塑料,研究人员用了一种频率较低的非晶硅薄膜晶体管。但无线电设备要求较高频率才能正常工作,为此,他们又独辟蹊径,用1922年由“无线电之父”埃德温·阿姆斯特朗开发的一种叫作“超再生电路”的设计,通过电容和感应器来提高无线电的频率。
 
制造大的感应器通常比小的更容易,这也是该研究的一个优势。“没有人把‘大’作为能提高性能的地方,而这正是我们的突破。”维尔玛说。
 
下一步,研究小组计划开发一种用于桥梁、建筑、管道及其他结构的柔性结构安全监视系统。目前,工程师是用单点传感器或光纤带来检测结构问题,设备是从小范围里收集数据。该校城市与环境工程副教授布兰克·格里斯克说,在大型结构中,问题可能来自任何一个点,如果这个点上没有传感器,就很难发现问题。塑料传感薄膜与点系统不同,它能容纳许多互联的传感器,探测大范围内将要发生的问题。研究人员表示,他们正在比例模型上进行测试,样机将于9月问世,而进入实际应用可能还要再等几年。
 
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