Logo
Cover

Инженеры из Саудовской Аравии разработали систему использования модулированного солнечного света вместо технологии Wi-Fi. В основе их прототипа лежат двухэлементные «жидкокристаллические жалюзи» — технология, позволяющая быстро менять поляризацию солнечного света, который проходит сквозь эти элементы. Таким «умным» листовым стеклом можно было бы, например, облицовывать офисные здания.

Солнечная энергия широко применяется для генерации электроэнергии, отопления и освещения помещений. Однако большие ее объемы остаются неиспользованными. Исследователи из университета KAUST решили изучить возможности беспроводной передачи данных с помощью солнечного света. Для этого необходимо разработать технологию управления входящим светом, поступающим из неподконтрольного человеку источника, чтобы «нагрузить» этот свет контролируемой передачей данных, рассказывает New Atlas.

Подходящими свойствами обладают жидкокристаллические устройства, обладающие адекватными для такого использования временем отклика и показателями контраста. В связи с этим ученые разработали новый, двухэлементный жидкокристаллический затвор (DLS), разместив два ЖК-элемента, выполняющих противоположные функции, друг поверх друга, и построив модулятор солнечного света с массивом DLS. Затем они применили разделение каналов и поляризационную модуляцию, чтобы усилить скорость передачи данных и избавиться от эффекта видимого мерцания.

Попеременное изменение полярности света выполняет ту же функцию, что и ноли и единицы в бинарном коде, при этом — в отличие от колебаний интенсивности искусственного света, который мы воспринимаем как неприятное мерцание — остаются незаметными для человеческого глаза (но не для камеры смартфона).

Вдобавок, разработанные DLS расходуют всего 1 ватт энергии, тогда как традиционные Wi-Fi-роутеры — от 5 до 20 ватт. Этот один ватт может давать небольшая солнечная панель.

Разумеется, система будет работать только в солнечные дни, так что не лишним будет добавить какой-то накопитель энергии, даже если технология будет применяться в странах вроде Саудовской Аравии. Опытный образец, собранный инженерами из университета KAUST, показал способность передавать данные со скоростью 16 Кбит/с. Это немного, но разработчики намерены со временем поднять показатели до мега- и гигабит в секунду. На данном этапе, создав первый прототип, они убедились, что сама идея такой технологии вполне рабочая.

Международной команде ученых удалось решить проблему, которая снижала эффективность прозрачных электродов, и создать инновационные тандемные солнечные элементы, сочетающие преимущества двух различных, но дополняющих друг друга технологий. Найденное ими решение открывает путь к производству пропускающих свет фотоэлементов, которые можно будет устанавливать на окна домов.