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来自 生命科学 2020-03-17 04:54 的文章
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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。

js金沙国际,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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