远程通信;可穿戴式太阳能电池;无线电力和数据相同的天线。
远程通信
华盛顿大学的研究人员开发了设备运行在几乎零功率可以传输数据在距离2.8公里。的远程后向散射系统使用反映了以极低功率无线电信号来传输数据,实现可靠的覆盖在4800平方英尺的房子,办公室面积41个房间和一个一英亩的蔬菜农场。
消耗的功率少1000倍比现有技术能够传送数据相似距离,根据研究人员。
系统有三个组件:一个源发出无线电信号,传感器,编码信息的反射信号和一个廉价的现成的接收机解码信息。当传感器被放置在源和接收器之间,该系统能够传输数据在475米的距离。当传感器被放置在信号源,接收者可以解码信息从2.8公里。
传感器也便宜,预计大部分10到20美分的成本。
灵活的表皮片原型,可以用来收集和医疗数据无线传输,成功地传播信息在一个3300平方英尺的心房。(来源:怀斯/华盛顿大学)
使用反射的优势,或背散射,无线电信号传递信息是一个传感器可以在极低功率运行,可以由薄提供廉价的挠性印制电池或环境来源可以收获。接收机的缺点是很难区分这些极度疲弱反射从原始信号和其他噪音。
为了解决这个问题,团队引入了一个新类型的调制,称为线性调频扩频,到它的后向散射的设计。反映信号传播到多个频率允许团队实现更大的敏感性和解码背散射信号跨越更大的距离甚至当它低于噪音。
在一个演示中,该研究小组建立了一个隐形眼镜原型和灵活的连接到人体皮肤表皮补丁,成功地使用远程后向散射传输信息在一个3300平方英尺的心房。前智能隐形眼镜设计通常有一个3英尺范围内。
远程后向散射系统将被商业化Jeeva无线、子公司成立了由华盛顿大学的计算机科学家和电气工程师团队,该公司预计在六个月内开始销售它。
可穿戴式太阳能电池
来自日本和东京大学的科学家开发了一个超薄光伏设备集成到纺织品。涂两边可伸缩的和防水薄膜,太阳能电池继续提供电力从阳光后浸泡在水中,然后被拉伸和压缩。
灵活的有机光伏电池是基于一个叫做PNTz4T共混聚合物材料。他们在逆沉积设备架构,他们此前发达,到1-µm-thick聚对二甲苯的电影。
设备被放置到acrylic-based弹性体和设备的正面涂上一个相同的弹性体,给它一个双方的涂层来防止水的渗透。弹性体,同时允许光线进入,防止水和空气渗入细胞,使他们比以前更加持久的实验。
一张,照片洗过程的设备符合礼服衬衫。比例尺,1厘米。b,独立的口服脊髓灰质炎疫苗的结构。c, PNTz4T的化学结构。d,示意图的double-side-coated口服脊髓灰质炎疫苗。(来源:总裁中西宏明Jinno, et al。)
设备显示7.9%的效率,产生电流的7.86毫瓦每平方厘米。测试其耐水性,细胞被水浸泡在了两个小时,,发现效率仅下降了5.4%。耐久性测试,他们受到压缩,压缩后,发现52% 20周期而把滴水,它仍有80%的原始效率。
无线电力和数据相同的天线
来自北卡罗来纳州立大学的研究人员开发出一种系统,可以同时瓦的功率和传输数据速度足够高的流视频在同一无线连接。
无线电力传输技术使用天线窄带宽减少电力损失产生磁场,特别是对于传输英寸或脚。因为使用窄带宽限制数据传输,天线设备整合无线电力传输通常也包含独立的无线电数据传输,增加成本,设备的重量和复杂性。
团队意识到,而高效的权力交接,特别是在更远的距离,确实需要非常狭窄的频段天线,系统带宽实际上可以更广泛。
“人们认为高效无线电力传输需要使用窄带宽的发射器和接收器,因此,这种有限的数据传输,”大卫·里基茨表示,电气和计算机工程的副教授数控状态。“我们已经表明,您可以配置一个宽带系统与narrow-bandwidth组件,让你两全其美。”
更广泛的带宽,然后团队设想无线电力传输链路通信链路,适应数据速率增强技术,如信道均衡,进一步提高数据速率和数据信号的质量。
研究人员测试了系统,没有数据传输。他们发现,当传输几乎3瓦的功率,能够满足一个平板电脑视频播放期间,系统还只有2.3%时效率较低传输每秒3.39 mb的数据。2瓦的功率,效率的差异为1.3%。发射机和接收机的测试进行了16厘米,或6.3英寸,分开,证明系统的能力在有氧条件下无线电力的链接。
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