14/04/2011 - Drahtlose Übertragung von Energie und großen Datenmengen durch dicke Metallwände durch Ultraschall

Menéame

Es wurde ein geniales System entwickelt und gezeigt, das Ultraschall verwendet, um gleichzeitig große Mengen an Daten und ein wenig Energie ohne Kabel durch dicke Metallwände wie Schiffshelme und U-Boote zu übertragen.

Es gibt heute eine wachsende Tendenz, Datenkabel durch drahtlose Verbindungen zu ersetzen, eine oft bequemere Option in Häusern und Büros, die von Telefonen und Internetzugang bis hin zu Computer-Tastaturen und Druckern reicht. Im militärischen Bereich würde ein Übergang zu drahtlosen Systemen die Sicherheit von Schiffen verbessern. Zur Installation kritischer Sicherheitssensoren außerhalb militärischer Schiffe und U-Boote müssen US-Marine-Spezialisten Löcher in den Rumpf bohren, durch die sie Energie- und Datenübertragungskabel führen können. Jedes Loch erhöht das Risiko potenziell schwerwiegender Probleme wie Wasserwege und Strukturfehler. Darüber hinaus erfordert die Installation dieser Sensoren auf Schiffen, die in Betrieb sind, teure und langwierige Prozesse.

Die Erfindung des Tristan Lawry-Teams vom Rensselaer Polytechnischen Institut löst dieses Problem. Im Gegensatz zu konventionellen elektromagnetischen Systemen, die die Energie und die Daten durch die Schiffshelme nicht wirksam übertragen, wird das neue System durch die von ihnen präsentierten "Faraday-Hause" mit Ultraschall (hochfrequente akustische Wellen, die für das menschliche Ohr nicht hörbar sind, weil sie zu scharf sind) ausgestattet, um leicht Signale durch dicke Metallwände und andere feste Körper zu verbreiten. Es werden piezoelektrische Transduktoren verwendet, um elektrische Signale in akustische Signale umzuwandeln und umgekehrt, so dass das System über diese Barrieren drahtlose elektrische Brücken erschaffen kann. Lawrys geniales Design umfasst Ultraschallkanäle, die sich nicht gegenseitig stören, um Energie und Daten unabhängig zu übertragen.

Mit diesem neuen System hat Lawry die gleichzeitige und kontinuierliche Übertragung von 50 Watt Energie und 12,4 Megabyte pro Sekunde (Mbps) Daten durch eine 6 Zentimeter starke Stahlplatte in Echtzeit gezeigt. Diese Ergebnisse übersteigen die Ergebnisse, die mit allen bekannten früheren Systemen erzielt wurden, die gleichzeitig Energie und Daten über das Metall übertragen können. Lawry vertraut darauf, dass er bei einigen kleinen Änderungen an seinem Design viel höhere Übertragungsgeschwindigkeiten und Energieniveaus erzielen kann.

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