Anonim

Laserbehandlede togvinduer gir passasjertelefonens signaler et løft

Telekommunikasjon

David Szondy

30. august 2016

2 bilder

Tog er vanligvis ikke det beste stedet å bruke mobiltelefoner (Kreditt: EPFL)

Tog er vanligvis ikke det beste stedet å bruke mobiltelefoner, med noen biler som tilbyr mottak som ligner en heisaksel. For å rette opp dette har et team av forskere ved École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) utviklet treningsvinduer laget av et laserbehandlet glass som tilbyr de samme isolerende egenskapene som vanlige personbiler, men ikke forstyrrer mobiltelefonen resepsjon.

Når det gjelder mobiltelefoner og passasjer tog, er det noe av en ingeniør paradoks på jobben. Ifølge EPFL er en tredjedel av energien som brukes av et tog, å varme eller kjøle personbiler med noen tre prosent av dette, som rømmer gjennom vinduene. For å isolere bilene, er dobbeltvinduene ofte utstyrt med et ultra-tynt metallbelegg som gir lys gjennom, men reflekterer varmen bort, slik at bilinteriøret opprettholder ønsket temperatur ved å bruke minimal energi. Disse belagte, doble vinduene har fire ganger energieffektiviteten til vanlige, ubehandlede vinduer.

Dessverre belegger belegget ikke bare varme, det blokkerer også telekommunikasjonssignaler. Siden jernbanevogner er laget av metall, forvandler metallbelegget i vinduene dem effektivt til Faraday bur, jordede metallskjermer som gir plass til å kutte av den fra elektromagnetisk stråling. Resultatet er at personbiler har elendig telefonmottakelse.

Standard løsningen på dette problemet er å utstyre bilene med elektroniske boostere og repeater, men det betyr at du bruker mer energi, så vel som mer penger på installasjon og vedlikehold. EPFLs alternativ er å endre metallbelegget for å gjøre vinduene mer selektive når det gjelder hva som kan passere gjennom.

Designet benytter seg av det faktum at elektromagnetiske bølger av mobiltelefoner, som er sentimetriske i størrelse, er forskjellige fra varmebølger (som er mikrometriske i størrelse), som er forskjellige igjen til lysbølger (nanometrisk i størrelse). Laget brukte en høy presisjonslaser for å fjerne ca. 2, 5 prosent av metallbelegget og innføre et spesielt mønster i overflaten som er usynlig for det blotte øye, men lar de elektromagnetiske bølgene og lysbølgene gå gjennom, men blokkerer fortsatt varmebølgene og påvirker derfor ikke isolasjon.

Ifølge EPFL har prototyper vist seg vellykkede, og Bern-Lötschberg-Simplon-jernbanen (BLS) i Sveits har installert vinduene på et NINA-type selvdrevet regionaltrein for feltprøving. Basert på resultatene, er de nye vinduene like gjennomsiktige for telefonmottak som vanlig glass og BLS planlegger å utvide installasjonen til de fleste av 36 NINA-tog som begynner i september.

I tillegg ser EPFL de nye vinduene som har applikasjoner utenfor togene.

"Noen glass bygninger fungerer også som Faraday bur, " sier Andreas Schüler, fra EPFLs Nanoteknologi for Solar Energy Conversion Group. "Og etter hvert som internett av ting fortsetter å vokse, er det en reell interesse i å forbedre egenskapene til byggematerialer som tillater mobilsignaler gjennom. I bredere grad, ved å gjøre materialer mer frekvensselektive, kan vi for eksempel forestille seg en bygning som lar elektromagnetiske bølger passere gjennom, men blokkerer Wi-Fi-bølger, og dermed forbedrer bedriftens sikkerhet. "

Kilde:

EPFL

En ny type glass for togvinduer har vist seg mye bedre å la telefonsignaler gjennom tidlig testing (Kreditt: Alain Herzog / EPFL)

Tog er vanligvis ikke det beste stedet å bruke mobiltelefoner (Kreditt: EPFL)

Anbefalt Redaksjonens