Сегодня: 19 июня 2024г.
USD 87.0354 EUR 93.2994
Вход | Регистрация

Учёные смогли передать радиосигнал почти без затрат энергии

31.01.2023
Учёные смогли передать радиосигнал почти без затрат энергии
Любая передача данных представляет собой перенос энергии, иначе это нарушило бы второй закон термодинамики. Но энергия не обязательно должна затрачиваться именно в передатчике. Можно использовать, например, обратное рассеяние, при котором происходит отражение сигналов в обратном направлении, то есть в сторону источника. А группа инженеров из Вашингтонского и Стэнфордского университетов пошла дальше, разработав технику радиопередачи, которая будто вообще не требует энергии.

Применяемая сейчас технология обратного рассеяния работает с использованием энергии приёмника. В традиционной установке обратного рассеяния приёмник также содержит оборудование для передачи собственного мощного сигнала. Передатчик использует получаемую часть этой мощности и отправляет её обратно на приёмник. Таким образом, передатчик работает без непосредственно подключённого источника питания. Однако он по-прежнему использует энергию, пусть и не свою.

Всем ныне привычная передача радиосигнала заключается в отправке энергии через антенну. Метод, с помощью которого передатчик кодирует данные, различается, но самый простой способ — импульсный, например, азбука Морзе. Подобный способ и используется в новой разработке: для передачи сигнала требуется замыкать и размыкать транзистор, соединяющий резистор с антенной. Замкнутая цепь передаёт в двоичном коде «1», а разомкнутая — «0». Собственно, только на переключение транзистора и требуется энергия.

А вот источник сигнала питать извне не надо, потому как будет достаточно «теплового шума, присутствующего во всех электропроводных материалах из-за движения электронов под действием тепла». Во всяком случае, так утверждают сами исследователи. Задумка состоит в том, что источник сигнала обладает более высокой температурой, чем антенна, так что при замыкании цепи в ней начнёт течь ток из-за разницы температур, как показано на схеме ниже.

Конечно, технология по-прежнему придерживается основных законов физики. Но затраты энергии в источнике сигнала сведены к минимуму — она тратится только на изменение состояния транзистора. Приёмник, с другой стороны, потребует много энергии. То есть почти всё потребление энергии происходит на приёмнике, так что законы физики в итоге нарушены не будут.

Преимущества технологии и области её применения видны невооружённым глазом. Поскольку передатчик потребляет очень мало энергии, ему не нужны громоздкие батареи. Это делает его идеальным для медицинских имплантатов и других устройств, которые нельзя или затруднительно часто заряжать. Приёмнику требуется много энергии, но это может быть базовая станция, подключённая к электросети или большой батарее. Эта новая технология менее сложна, чем системы обратного рассеяния, что может сделать её более доступной и практичной в некоторых ситуациях. Сейчас инженеры намерены сосредоточиться на расширении возможностей своей новой технологии и увеличении объёма данных, которые она может передавать.

Источник: https://3dnews.ru/1081079/novaya-tehnologiya-radioperedachi-radikalno-snigaet-energopotreblenie?utm_source=yxnews&utm_medium=desktop
< В калининградском янтаре обнаружили муравьев возрастом 37 миллионов лет Инженеры РФ придумали планетоход для изучения Венеры >

Система Orphus