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化學(xué)通信新進(jìn)展：醋和清潔劑可替代電信號

作者： 2016年11月21日 來源： 瀏覽量：
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現(xiàn)在人們已經(jīng)習(xí)慣了用電信號作為通信媒介，但美國研究人員最近在化學(xué)通信方面取得進(jìn)展，可以用醋和玻璃清潔劑這樣的日常物品來作為傳輸媒介發(fā)送信息，有望用于某些特殊場合。 　　美國斯坦福大學(xué)近日發(fā)布公告說，這
　　現(xiàn)在人們已經(jīng)習(xí)慣了用電信號作為通信媒介，但美國研究人員最近在化學(xué)通信方面取得進(jìn)展，可以用醋和玻璃清潔劑這樣的日常物品來作為傳輸媒介發(fā)送信息，有望用于某些特殊場合。
 
　　美國斯坦福大學(xué)近日發(fā)布公告說，這個化學(xué)通信系統(tǒng)像許多信息傳輸系統(tǒng)一樣采用二進(jìn)制，但不是用電信號的變化來代表0和1兩種不同狀態(tài)，而是用酸性物質(zhì)(醋)和堿性物質(zhì)(玻璃清潔劑)脈沖作為信息編碼的方式。
 
　　研究人員先在計算機上輸入要發(fā)送的文字信息，計算機把信號傳給一個裝置，這個裝置把信號轉(zhuǎn)化為酸性或堿性脈沖，成為相應(yīng)的化學(xué)信號。醋和玻璃清潔劑從這個裝置流出，經(jīng)塑料管道進(jìn)入一個帶有酸堿值傳感器的容器。醋和玻璃清潔劑混合物的酸堿度變化值被傳送到另一個計算機，再對編碼信息進(jìn)行解碼。
 
　　斯坦福大學(xué)博士后納里曼·法爾薩德是這一系統(tǒng)的主要研制者之一。2013年，他和同事曾以伏特加酒為傳輸媒介發(fā)送了一條文本信息。他們用一個小風(fēng)扇和一個噴壺，將伏特加酒噴射到約4米外的接收端，酒精濃度的變化作為信息被解碼為文字。這被認(rèn)為是世界上第一條通過化學(xué)信號發(fā)出的文本信息。
 
　　法爾薩德說，新研究選用醋和玻璃清潔劑，是因為這些化學(xué)品容易獲取，并能夠在接收端相互中和。在使用伏特加酒傳送信息時，如果信號增加到一定程度，接收端就會因伏特加酒過多而無法接收更多信號。酸堿化學(xué)品相互中和可減輕這個問題。
 
　　研究人員認(rèn)為，化學(xué)通信可以在難以使用傳統(tǒng)電磁通信系統(tǒng)的地方發(fā)揮作用，如水下和金屬物體多的環(huán)境。還有一個重要潛在應(yīng)用領(lǐng)域是醫(yī)療中的納米技術(shù)，未來可能在人體中放入微小的納米裝置用于疾病治療或健康檢查。納米裝置如果采用高頻電磁信號的通信方式，可能對人體器官產(chǎn)生損傷，而采取合適的化學(xué)物質(zhì)來傳遞信息可避免相關(guān)問題。
 
　　但研究人員也提到，化學(xué)通信系統(tǒng)還有許多需要改進(jìn)的地方，其中一個難題是如何在接收端將信號與雜音區(qū)分開來。雖然從伏特加酒改為酸堿混合物是一個很大的提升，但化學(xué)物質(zhì)在通過塑料管道時仍遺留了殘余物，可能導(dǎo)致雜音。
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