Как сообщает New Atlas, радиоволны плохо распространяются в воде, поэтому такие устройства, как телеуправляемые необитаемые подводные аппараты (ROVS), должны быть связаны с оператором через физический кабель. Некоторые инженеры пытались решить эту проблему с помощью импульсных лазеров, однако функциональность таких систем также ограничена — из-за того, что передатчик, который излучает свет, должен быть точно совмещен с фотодиодом, который его принимает.
Изучая альтернативные варианты для связи подводных объектов, ученые обратились к солнечным панелям — эффективным источникам возобновляемой энергии, которые раньше не использовались для подводной передачи данных. Разработчики применили компьютерное моделирование и симуляцию подключенных солнечных элементов, чтобы модернизировать периферийную схему панелей. Это решение позволило создать детектор нового типа на основе солнечных элементов.
Готовая установка получила массив связанных между собой солнечных панелей. Эти элементы сформировали «зону обнаружения» размером 3,4×3,4 см. Массив был размещен на одном конце 7-метрового резервуара с водой, в то время как на другом конце был установлен лазерный диод. В процессе тестирования ученые подтвердили жизнеспособность системы — установка показала, что способна стабильно передавать информацию, потребляя небольшое количество энергии, и самостоятельно генерировать дополнительное электричество.
«Насколько нам известно, мы продемонстрировали самую высокую пропускную способность для коммерческой системы оптической связи на основе кремниевых солнечных панелей с большой зоной обнаружения. Система такого типа позволит обмениваться данными и вырабатывать электроэнергию с помощью одного устройства», — заявил руководитель исследования Цзин Сюй из Чжэцзянского университета.
В частности, ученые смогли добиться полосы пропускания -20 дБ на частоте 63,4 МГц. Таким образом беспроводная оптическая связь обеспечила скорость подключения в 150 Мбит/с на расстояние до 35 метров. В ближайшие месяцы авторы проекта планируют изучить, насколько эффективна установка для обнаружения слабых оптических сигналов, подобных тем, с которыми работают научные дроны в мутной воде.
