无线电“壁纸”把墙壁变成“收发机”
作者：记者 常丽君
2013年08月23日 来源：科技日报
科技日报讯 物理学家组织网8月21日（北京时间）报道，美国普林斯顿大学工程师开发出一种嵌入超薄无线电系统的壁纸，可将整面墙变成一个巨大的无线电收发装置。研究人员称，这一技术为建筑内置无线通讯系统和道路、桥梁结构监视装置等多种设备的开发打下了基础。
“最初，我们是想把它做成智能建筑的内部能源管理系统。”该项目主要研究员之一、普林斯顿大学电力工程副教授纳文·维尔玛说，“‘壁纸’内用分布式无线电阵列将温度传感器、感应传感器与中央管理系统相连。”这种无线电“壁纸”也像真的壁纸那样可以画上各种图案，柔软灵活，能在多种不规则的表面上使用，如桥梁面或支柱面。塑料膜上还有太阳能电池，能自行供电。
在塑料上排布电路，最大的难题是塑料在高温下会融化或变形。为不损坏塑料，研究人员用了一种频率较低的非晶硅薄膜晶体管。但无线电设备要求较高频率才能正常工作，为此，他们又独辟蹊径，用1922年由“无线电之父”埃德温·阿姆斯特朗开发的一种叫作“超再生电路”的设计，通过电容和感应器来提高无线电的频率。
制造大的感应器通常比小的更容易，这也是该研究的一个优势。“没有人把‘大’作为能提高性能的地方，而这正是我们的突破。”维尔玛说。
下一步，研究小组计划开发一种用于桥梁、建筑、管道及其他结构的柔性结构安全监视系统。目前，工程师是用单点传感器或光纤带来检测结构问题，设备是从小范围里收集数据。该校城市与环境工程副教授布兰克·格里斯克说，在大型结构中，问题可能来自任何一个点，如果这个点上没有传感器，就很难发现问题。塑料传感薄膜与点系统不同，它能容纳许多互联的传感器，探测大范围内将要发生的问题。研究人员表示，他们正在比例模型上进行测试，样机将于9月问世，而进入实际应用可能还要再等几年。
