В Принстонском университете создали стеновые панели с радиоэлектроникой

Ученые Принстонского университета разработали пластиковые листы с радиоэлектронным управлением, которые могут стать основой для создания инновационных стеновых панелей, невидимых систем связи, используемых внутри помещений, систем мониторинга  изменений в сложных сооружениях вроде мостов и дорог.

В разработке панелей со встроенной радиоэлектроникой использована технология, созданная еще 1920-х годах. Изначально эти панели создавались для применения их в смарт-здания. В пластиковые панели встроены радиоресиверы, с помощью которых датчики присутствия, температуры и другие устройства получают возможность централизовано передавать данные единой системе управления постройкой. Уникальность разработки в том, что данные пластиковые листы имеют весьма небольшую толщину, примерно как и обычные обои. Их также можно покрывать обычной краской, что никоим образом не снижает их функциональность. Также пластиковые панели с радиоэлектроникой имеют весьма высокую гибкость, что позволяет клеить или монтировать их на неровные или изогнутые поверхности, вроде опорных колонн мостов и дорог, палуб. Кроме того, важно, что данные панели могут получать электроэнергию от автономных источников питания, скажем, от солнечных батарей.

Специалисты отмечают, что впечатывание электронных микросхем в пластиковые конструкции является достаточно непростым процессом, ввиду того что пластик легко деформируется и плавится при высокой температуре. Однако не так давно были созданы технологии впечатывания плат ни низких температурах, что дает возможность избежать деформации пластика, однако минусом этой технологии является уменьшение производительности электронных компонентов, в том числе и транзисторов, которые являются главными «строительными блоками» в микросхемах радиопередающего устройства. Именно тогда появилась технология производства транзисторов не на обычном кристалле кремния, а с применением аморфного кремния. В итоге более получились более простые в изготовлении транзисторы, однако неупорядоченная структура аморфного кремния приводит к меньшей производительности транзисторов, что, в конечном итоге, понижает общую производительность микросхемы. Тем не менее, ученым удалось найти выход из ситуации – причем довольно неожиданный.

Разработчики вспомнили про ультра-генеративную схему, созданную Эдвином Армстронгом, разработчиком FM-радио, еще в 1922 году. Данная разработка дает возможность применять другие компоненты для расширения частоты радиосигнала, что важно при использовании низкоэффективных транзисторах на основе аморфного кремния.

Основной отличительной особенностью пластиковых листов со встроенными микросхемами стало то, что с их помощью можно построить практически любые схемы радиосвязи за счет скрепления или наложения друг на друга. Уже этой осенью разработчики планируют  представить первый прототип системы.