Untergrund durch chemische Signale zu kommunizieren

Eine neue molekulare Kommunikationssystem konnten Nachrichten und Daten unter der Erde beamen unter Wasser oder im Inneren des Körpers, wo andere Formen der Kommunikation sind nicht praktisch.

Pflanzen und Tiere verwenden molekulare Signalisierung aller Zeiten, von duftenden Blumen, Insekten Pheromone. Bienen, z. B. Pheromone – Signalisierung Chemikalien unter Tieren — an einander zu alarmieren, wenn es eine Bedrohung in den Bienenstock.

Nun hat ein Team von Forschern gezeigt, dass diese chemischen Sprache auch Nachrichten in Umgebungen, wo darf nicht elektromagnetische Signale verwendet, z. B. in Tunneln, in Rohrleitungen oder unter Wasser einsetzbar. [Biomimetik: 7 clevere Technologien von der Natur inspiriert]

Um ihre Messaging-System funktioniert zu beweisen, entwickelten die Forscher einen Weg, um binäre Signale (die Sprache von 1 s und 0 s) eine allgemeine Meldung verwandeln und in verdampfte Alkohol Moleküle Programm detailliert die Arbeit heute online (Dez. 18) in der Fachzeitschrift PLOS ONE.

"Wir glauben, dass wir die weltweit erste SMS komplett mit molekularen Kommunikation übertragen werden geschickt haben", sagte Studienleiter Nariman Farsad, ein Elektrotechniker und Informatiker an der York University in Kanada.

Durch die Kontrolle der Konzentration von Alkohol Moleküle, das Team codierte Informationen im binären System mit einem einzigen Spray vertritt eine "1" und kein Spray vertritt eine "0", sagte Farsad.

Die erste Nachricht, die die Forscher gesendet wurde "O Canada", der Titel der kanadischen Nationalhymne. Sie schickten die Nachricht über Freiflächen und decodiert es mit Hilfe eines Empfängers. Das System wurde mit handelsüblichen Elektronik für rund $100 gebaut.

"Stellen Sie sich eine ausführliche Botschaft mit Parfüm – es klingt wie etwas aus einem Spion Thriller Roman, aber in Wirklichkeit ist es eine unglaublich einfache Art und Weise zu kommunizieren," Weisi Guo, ein Mobilfunk-Ingenieur an der University of Warwick in England, sagte in einer Erklärung.

Beispielsweise könnte molekulare Signale drahtlos überwachen, Kläranlagen und Bohrinseln, Verhinderung von Katastrophen wie der 2010 Deepwater Horizon-Ölpest oder 2013 Ball des erstarrten Fettes oder des "Fatberg," gefundenen blockierenden London Kanalnetze verwendet werden.

Wissenschaftler konnten auch molekulare Nachrichten in den menschlichen Körper im Nanobereich (ca. 0,02 bis 0,08 die Breite eines menschlichen Haares). Konnten Sie einbetten Sensoren in Organen oder Miniatur-Roboter um Aufgaben wie Krebszellen Medikamente bereitzustellen.

Andere Gruppen haben in der Vergangenheit Kurzstrecken chemische Signale gesendet, aber die neue Studie ist die erste ständige, allgemeine Nachrichten über mehrere Werften, kommunizieren Guo sagte.

Die neue Methode nicht ersetzen konventionelle elektromagnetische Wellen, aber es könnte sein, einen besseren Weg übertragen Signale tief unter der Erde, wo elektromagnetische Systeme durch das Verhältnis der Antennengröße mit der Wellenlänge des Signals begrenzt sind. Und im Körper, molekulare Signale sind ungiftig und brauchen nicht so viel Energie zu produzieren.

Die Forscher planen, ein Unternehmen zu entwickeln, eine Reihe von akademischen und industriellen Produkten basierend auf ihre molekularen Signalisierung Arbeit beginnen.

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