Vượt rào cản vật lý bằng công nghệ cảm ứng từ

Viện Nghiên cứu Điện tử và Viễn thông Hàn Quốc (ETRI) vừa tìm ra lời giải cho bài toán suy giảm tín hiệu trong môi trường đặc cứng, hứa hẹn biến mọi chiếc smartphone thành thiết bị cứu hộ sinh tử ngay trong lòng đất.

Đột phá này hứa hẹn trở thành phao cứu sinh vô giá cho những nạn nhân mắc kẹt trong các thảm họa sập hầm hay hang động, nơi thời gian kết nối được tính bằng mạng sống.

Hệ thống thử nghiệm của ETRI được thiết kế cực kỳ tinh gọn, bao gồm một ăng-ten vòng phát có diện tích chưa tới một mét vuông và một cảm biến thu từ trường siêu nhỏ.

Hệ thống này sử dụng kỹ thuật điều chế dịch pha cầu phương để truyền tải dữ liệu. Dù tốc độ hiện tại vô cùng khiêm tốn ở mức 2 Kb/s, nhưng việc truyền tín hiệu thành công trong môi trường đá vôi, nơi vốn được mệnh danh là “hố đen của sóng vô tuyến” đã là một thành tựu ngoài sức tưởng tượng.

Hành trình tối ưu hóa năng lượng

Nền móng của công nghệ này được đặt từ năm 2023, khi nhóm nghiên cứu chứng minh tính khả thi của việc truyền thông ngầm bằng phương pháp điều khiển điện áp, đạt tầm hoạt động 40 mét.

Nhận thấy giới hạn của phương pháp cũ, các kỹ sư đã chuyển hướng sang kỹ thuật điều khiển dòng điện dựa trên cảm ứng từ kết hợp tần số vô tuyến thấp. Cú bẻ lái chiến lược này đã ngay lập tức phát huy tác dụng, nâng tầm phát sóng xuyên thấu lên mức 100 mét.

Trước đây, thế giới đã có các hệ thống liên lạc xuyên Trái đất, nhưng chúng đều mắc phải một điểm yếu chí mạng: đòi hỏi công suất truyền tải khổng lồ để ép tín hiệu đi qua vật cản.

Ngược lại, phương pháp cảm ứng từ của ETRI giải quyết triệt để bài toán này, cho phép thu nhỏ thiết bị và vận hành với mức tiêu thụ điện năng cực thấp.

Tầm nhìn của ETRI không chỉ dừng lại ở các thiết bị chuyên dụng. Nhóm nghiên cứu đang nghiêm túc đánh giá khả năng thu nhỏ module cảm ứng từ để tích hợp trực tiếp vào điện thoại thông minh thương mại.

Nếu thành công, đây sẽ là một cuộc cách mạng thực sự, biến mọi chiếc điện thoại thông thường thành thiết bị liên lạc khẩn cấp cho thợ mỏ, những người đam mê thám hiểm hang động, hay nạn nhân trong các vụ sạt lở ngầm.

Không chỉ phục vụ mục đích cứu hộ dân sự, ETRI hiện đang tiến hành các vòng đàm phán mở rộng để đưa công nghệ viễn thông từ trường này ứng dụng vào các lĩnh vực phức tạp hơn như khai thác giàn khoan dầu ngoài khơi và các chiến dịch an ninh quốc phòng.