Un doctorant du Rensselaer Polytechnic Institute a développé et démontré un nouveau système innovant qui utilise des ultra-sons pour transmettre à la fois de grandes quantités de données et d’énergie, sans fil, au travers de plaques de métal d’épaisseur conséquente, comme la coque des bâtiments de surface et des sous-marins.

Un doctorant du Department of Electrical, Computer, and Systems Engineering à Rensselaer, a développé un projet baptisé “Un système à haute-performance pour transmission sans fil d’énergie et de données au travers de parois métalliques solides”.

Dans notre monde de plus en plus « décablé », les câbles sont de plus en plus remplacés par des connexions sans fil plus faciles à utiliser dans les maisons et dans les bureaux — tout depuis les téléphones et l’accès à Internet jusqu’aux claviers et les imprimantes. Dans le domaine de la défense, passer de systèmes câblés à sans-fil représente une opportunité d’améliorer la sécurité des bâtiments.

Actuellement, pour installer des senseurs à l’extérieur de la coque des bâtiments de surface et des sous-marins, les marines sont forcées de percer des trous dans la coque, dans lesquels les câbles transmettant l’’énergie et les données passent. Chaque trou augmente le risque de conséquences potentiellement dangereuses, comme les voies d’eau et la défaillance structurelle. De plus, installer ces senseurs sur des bâtiments déjà en service exige d’utiliser une cale sèche, ce qui peut prendre des mois et couter des millions €.

L’invention de cet étudiant, Tristan Lawry, permet de résoudre ce problème. Contrairement aux systèmes électromagnétiques sans-fil classique, qui ne peuvent transmettre l’énergie et les données au travers de la coque des bâtiments à cause de l’effet de "cage de Faraday". Son système utilise des ondes acoustiques de haute-fréquence pour propager facilement les signaux au travers de plaques de métal d’épaisseur conséquente et d’autres solides.

Des transducteurs piezoélectriques sont utilisés pour convertir les signaux électriques en signaux acoustiques et vice-versa. Les caractéristiques permettent de séparer sans interférence les canaux acoustiques destinés à la transmission des données de ceux de l’énergie.

Avec son système, l’étudiant a démontré la transmission simultanée et continue de 50 W de puissance et 12,4 Moctets/seconde, au travers d’une paroi de 6,34 cm d’épaisseur, le tout en temps réel. Ces résultats dépassent de loin tous les systèmes connus jusqu’à présent.

Avec des modifications seulement mineures, l’étudiant se dit persuadé que son système pourra transmettre des niveaux d’énergie plus élevés et des données à des vitesses plus fortes. Son système utilise une technologie de communication très puissante qui lui permet de s’adapter aux conditions non-idéales et aux variations mécaniques au fil du temps. C’est très important pour garantir la mise en œuvre du système dans les conditions réelles, en dehors de l’environnement contrôlé d’un laboratoire.

Référence :

Defense Talk (Etats-Unis)