پژوهشگران فنلاندی صفحه‌های غیر فعال (یعنی بدون نیاز به برق و قطعه الکترونیکی) ساخته‌اند که با چاپ سه‌بعدی تولید می‌شوند و می‌توانند امواج رادیویی را بدون نیاز به برق یا تجهیزات الکترونیکی هدایت کنند. این فناوری می‌تواند نقاط کور شبکه‌های بی‌سیم را در آینده از بین ببرد.

وبگاه سای‌تِک‌دِیلی در گزارشی آورده است:

نقاط کور (مناطقی که سیگنال به آن‌ها نمی‌رسد) یکی از پایدارترین مشکلات در ارتباطات بی‌سیم است. نقاط کور در همه‌جا وجود دارند؛ از یک دفتر کار زیرزمینی و فضاهای صنعتی مثل کارخانه‌ها و انبارها گرفته تا تونل‌ها و مکان‌های سرپوشیده شلوغ. سیگنال‌ها اغلب برای رسیدن به همه گوشه‌های این فضاها مشکل دارند.

این چالش با حرکت شبکه‌های نسل ششم (۶G) به سمت امواج رادیویی با فرکانس بالاتر، که حجم عظیمی از داده را حمل می‌کنند، اما توانایی بسیار کمتری در عبور از دیوارها، مبلمان و حتی جمعیت دارند، بیشتر خواهد شد.

پژوهشگران دانشگاه آلتو فنلاند می‌گویند برای حل این مشکل نباید آنتن یا تقویت‌کننده بیشتری نصب کرد. آن‌ها به جای این کار، صفحه‌های سه‌بعدی ویژه‌ای به نام متاکریستال ساخته‌اند. این ساختارها با هندسه خاص خود، امواج رادیویی را هدایت می‌کنند و به هیچ برق یا قطعه الکترونیکی نیاز ندارند. این صفحه‌ها پس از نصب، به طور مداوم امواج رادیویی را شکل می‌دهند تا پوشش را در مناطقی که سیگنال‌ها در غیر این صورت ضعیف یا مسدود می‌شوند، بهبود بخشند.

هدایت سیگنال بدون الکترونیک

این صفحه‌ها را می‌توان روی دیوارها، سقف‌ها، مبلمان و سطوح دیگر نصب کرد تا سیگنال‌ها را به گوشه‌ها، اطراف موانع، مناطق با پوشش ضعیف یا به سمت کاربران و دستگاه‌های خاص هدایت کنند.

برخلاف بسیاری از سطوح هوشمند موجود که به یک عملکرد یا جهت سیگنال محدود هستند، این صفحه‌ها می‌توانند چندین موج ورودی را هم‌زمان پردازش کنند. آن‌ها می‌توانند در باندهای فرکانسی مختلف به طور همزمان کار کنند و سیگنال‌ها را منعکس کنند یا از خود عبور دهند و حتی سیگنال‌های ناخواسته را جذب کنند.

فناوری‌های قبلی برای کنترل سیگنال به قطعات تنظیم‌شدنی و سامانه‌های کنترلی پیچیده متکی هستند که هم هزینه و هم چالش‌های نصب را افزایش می‌دهد. در مقابل، صفحه‌های متاکریستال را می‌توان با چاپ سه‌بعدی تولید کرد و هزینه مواد هر صفحه فقط چند ده یورو برآورد شده است. همچنین می‌توان این صفحه‌ها را برای هر مکان خاص طراحی کرد.

مهدی عسگری، پژوهشگر این طرح، می‌گوید: جذاب‌ترین کاربردهای این فناوری برای صنعت، محیط‌های ثابت یا با تغییرات آهسته است؛ مانند کارخانه‌ها، شبکه‌های داخلی نسل پنجم (۵G) و نسل ششم (۶G)، انبارها و راهروهای طولانی. در چنین مکان‌هایی، یک صفحه غیرفعال که برای همان فضا طراحی شده، بسیار ارزان‌تر و ساده‌تر از سامانه‌های فعالی است که نیاز به نگهداری مداوم دارند.

از مفهوم آزمایشگاهی تا کاربردهای واقعی

به گفته عسگری، اکنون می‌توان عملکردهای پیشرفته را در یک ساختار پلاستیکی کم‌هزینه ساخت و به‌سادگی روی دیوار نصب کرد. صفحه‌ها پس از نصب، می‌توانند پوشش بی‌سیم را بدون نیاز به نگهداری مداوم بهبود بخشند.

پژوهشگران اکنون ضمن بررسی فرصت‌های تجاری‌سازی این فناوری، به دنبال شرکای صنعتی علاقه‌مند به سطوح هوشمند قابل برنامه‌ریزی، زیرساخت‌های بی‌سیم هوشمند و سامانه‌های کنترل سیگنال غیرفعال مقرون‌به‌صرفه هستند.

هدف بعدی پژوهشگران حرکت فراتر از طرح‌های ثابت و توسعه صفحه‌های تنظیم‌پذیر است که بتوانند با تغییر شرایط بی‌سیم سازگار شوند. فناوری‌های کنترل سیگنال فعلی اغلب برای پذیرش گسترده صنعتی بسیار گران و پیچیده هستند؛ به همین دلیل، گروه پژوهشی در حال بررسی روش‌های ساده‌تر و کم‌هزینه‌تر برای تولید صفحه‌های تنظیم‌پذیر است.