Des chercheurs conçoivent des vitres intelligentes capables de polariser la lumière du soleil pour la transmission de données sans fil


Le dispositif conçu peut transmettre des données à un taux de 16 kilobits par seconde pour le moment.

Basem Shihada, professeur agrégé d’informatique à l’université des sciences et technologies King Abdullah (KAUST), avait exploré le codage de données dans une source de lumière artificielle lorsqu’il s’est demandé si l’on pouvait faire de même avec la lumière du soleil.

“J’espérais simplement utiliser la caméra d’un téléphone portable pour enregistrer une vidéo du flux lumineux codé et essayer de décoder la vidéo pour récupérer les données ; c’est alors que je me suis dit, pourquoi ne pas faire la même chose avec la lumière du soleil ?” a déclaré M. Shihada dans un communiqué. “Ce serait beaucoup plus facile et on pourrait aussi le faire avec la caméra d’un téléphone portable. Nous avons donc commencé à explorer la lumière du soleil comme support d’information.”

Selon son étude, “des quantités considérables de lumière ambiante restent inexploitées et sont principalement utilisées à des fins d’éclairage. Cette lumière peut être modulée pour transmettre des données, offrant ainsi une solution complémentaire pour la communication sans fil”.

Le soleil qui passe par une fenêtre pourrait facilement être exploité pour transmettre des données sans fil à des appareils électroniques.

Shihada et son équipe de chercheurs de KAUST se sont immédiatement mis au travail et ont conçu un système de verre intelligent (verre commutable) capable de réguler la lumière du soleil qui le traverse. Le système code des données dans la lumière qui peuvent être détectées et décodées par les appareils dans la pièce.

Non seulement le système est innovant, mais il offre également un mode de communication plus écologique par rapport à la transmission de données conventionnelle par Wi-Fi ou cellulaire.

La recherche a été publiée dans le IEEE Photonics Journal.

Illustration de l’effet du polariseur sur la lumière polarisée. IEEE Photonics Journal (2022)

Les débits de données passeront des kilobits aux méga et gigabits par seconde

Le système mis au point comprend deux parties : un modulateur de lumière qui peut être intégré dans une surface en verre et un récepteur dans la pièce.

“Le modulateur est un réseau d’éléments de verre intelligents que nous avons proposés, connus sous le nom de volets à cristaux liquides à double cellule (DLS)”, a déclaré Osama Amin, chercheur dans les laboratoires de Shihada. Le réseau d’obturateurs liquides ne nécessiterait qu’un watt d’énergie pour fonctionner, sa fonction étant d’encoder des signaux dans la lumière lorsqu’elle passe, agissant comme un filtre. L’énergie serait fournie par un petit panneau solaire.

Sahar Ammar, étudiante dans l’équipe de Shihada, a expliqué que les données sont généralement codées en faisant varier l’intensité lumineuse. “Mais si la fréquence de ces variations d’intensité est trop faible, elle peut être détectée par l’œil humain et provoquer un effet de scintillement inconfortable”, a-t-elle précisé.

C’est pourquoi le DLS est conçu de manière à pouvoir manipuler la polarisation. “Le changement de polarisation de la lumière est imperceptible pour l’œil, ce qui élimine le problème du scintillement”, a déclaré Mme Ammar. “Le système de communication fonctionne en changeant la polarisation de la lumière solaire entrante du côté du modulateur. Le récepteur peut détecter ce changement pour décoder les données transmises.”

Selon l’équipe, la configuration conçue peut transmettre des données à 16 kilobits par seconde. “Nous sommes en train de commander le matériel nécessaire à la mise en œuvre d’un prototype de banc d’essai. Nous aimerions augmenter les débits de données des kilobits aux méga- et gigabits par seconde”, a ajouté M. Shihada.

Lire aussi : Une nouvelle avancée pourrait transformer les fenêtres en panneaux solaires actifs

Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche


Vous aimerez aussi...

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *