Transmitir inalámbricamente energía y grandes cantidades de datos a través de gruesos muros metálicos gracias al uso de ultrasonidos

Se ha desarrollado y demostrado un ingenioso sistema que utiliza ultrasonidos para transmitir simultáneamente grandes cantidades de datos y un poco de energía, sin usar cables, a través de gruesos muros metálicos, tales como los propios de cascos de buques y submarinos.

Existe hoy día una creciente tendencia a sustituir los cables de datos por conexiones inalámbricas, una opción a menudo más cómoda en hogares y oficinas y que abarca desde teléfonos y acceso a internet, hasta los teclados de ordenador y las impresoras. En el ámbito militar, una transición hacia sistemas inalámbricos mejoraría la seguridad de las embarcaciones. En la actualidad, para instalar sensores de seguridad críticos en el exterior de buques y submarinos militares, los especialistas de la Marina de Estados Unidos tienen que hacer agujeros en el casco a través de los cuales pasar los cables de transmisión de energía y datos. Cada agujero incrementa el riesgo de problemas potencialmente graves, como vías de agua y fallos estructurales. Además, instalar estos sensores en buques que están en servicio activo requiere de procesos caros y largos.

El invento del equipo de Tristan Lawry del Instituto Politécnico Rensselaer, resuelve este problema. A diferencia de los sistemas electromagnéticos inalámbricos convencionales, que no transmiten eficazmente la energía y los datos a través de los cascos de los buques por el efecto de "Jaula de Faraday" que presentan, el nuevo sistema utiliza ultrasonidos (ondas acústicas de alta frecuencia, inaudibles para el oído humano por ser demasiado agudas) para propagar de manera fácil señales a través de gruesos muros de metal y de otros cuerpos sólidos. Se utilizan transductores piezoeléctricos para convertir las señales eléctricas en señales acústicas y viceversa, permitiendo que el sistema cree puentes eléctricos inalámbricos a través de estas barreras. El ingenioso diseño de Lawry incluye canales ultrasónicos, que no se interfieren el uno al otro, para transmitir energía y datos independientemente.

Con este nuevo sistema, Lawry ha demostrado la trasmisión simultánea y continuada de 50 vatios de energía y 12,4 megabytes por segundo (Mbps) de datos a través de una plancha sólida de acero de 6 centímetros de espesor, en tiempo real. Estos resultados superan con creces a los obtenidos con todos los sistemas anteriores conocidos capaces de transmitir energía y datos simultáneamente a través del metal. Lawry confía en que aplicando algunas pequeñas modificaciones a su diseño, éste pueda sostener velocidades de trasmisión de datos y niveles de energía mucho más altos.