無線電“壁紙”把墻壁變成“收發機”
2013-08-23 來源：中國聚合物網
物理學家組織網8月21日（北京時間）報道，美國普林斯頓大學工程師開發出一種嵌入超薄無線電系統的壁紙，可將整面墻變成一個巨大的無線電收發裝置。研究人員稱，這一技術為建筑內置無線通訊系統和道路、橋梁結構監視裝置等多種設備的開發打下了基礎。
“最初，我們是想把它做成智能建筑的內部能源管理系統。”該項目主要研究員之一、普林斯頓大學電力工程副教授納文·維爾瑪說，“‘壁紙’內用分布式無線電陣列將溫度傳感器、感應傳感器與中央管理系統相連。”這種無線電“壁紙”也像真的壁紙那樣可以畫上各種圖案，柔軟靈活，能在多種不規則的表面上使用，如橋梁面或支柱面。塑料膜上還有太陽能電池，能自行供電。
在塑料上排布電路，最大的難題是塑料在高溫下會融化或變形。為不損壞塑料，研究人員用了一種頻率較低的非晶硅薄膜晶體管。但無線電設備要求較高頻率才能正常工作，為此，他們又獨辟蹊徑，用1922年由“無線電之父”埃德溫·阿姆斯特朗開發的一種叫作“超再生電路”的設計，通過電容和感應器來提高無線電的頻率。
制造大的感應器通常比小的更容易，這也是該研究的一個優勢。“沒有人把‘大’作為能提高性能的地方，而這正是我們的突破。”維爾瑪說。
下一步，研究小組計劃開發一種用于橋梁、建筑、管道及其他結構的柔性結構安全監視系統。目前，工程師是用單點傳感器或光纖帶來檢測結構問題，設備是從小范圍里收集數據。該校城市與環境工程副教授布蘭克·格里斯克說，在大型結構中，問題可能來自任何一個點，如果這個點上沒有傳感器，就很難發現問題。塑料傳感薄膜與點系統不同，它能容納許多互聯的傳感器，探測大范圍內將要發生的問題。研究人員表示，他們正在比例模型上進行測試，樣機將于9月問世，而進入實際應用可能還要再等幾年。
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（責任編輯：徐）
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