Исследователи из Массачусетского технологического института выпустили первое полностью гибкое устройство, которое может преобразовывать энергию сигналов Wi-Fi в электричество, необходимое для питания электроники.
Такой тип антенны, которая преобразует электромагнитную энергию в постоянный ток, называется ректенна. Ученым удалось сделать эту ректенну гибкой, пишет Science Alert.
Устройство от команды, возглавляемой Массачусетским технологическим институтом и Техническим университетом Мадрида, использует радиочастотную антенну для захвата электромагнитных волн (например, от Wi-Fi) в виде сигналов переменного тока (AC). Они отправляются на двухмерный полупроводник, который преобразует их в постоянный ток, производя около 40 микроватт. Это не так много, но на самом деле достаточно для питания светодиода или для питания кремниевых чипов.
Поскольку ректенна является гибкой, ее можно развернуть на больших площадях, подобно обоям, или использовать в небольших портативных устройствах, таких как гибкие смартфоны. Эта технология может быть использована даже в медицинских имплантатах.
«В идеале вы не хотите использовать батареи для питания этих систем, потому что, если они будут пропускать литий, пациент может умереть. Намного лучше собирать энергию из окружающей среды, чтобы питать эти маленькие лаборатории внутри тела и передавать данные на внешние компьютеры, — сказал инженер Хесус Грааль из Технического университета Мадрида.
Важно отметить, что это не первое устройство, которое может преобразовывать энергию Wi-Fi в электричество. Идея была известна в течение некоторого времени, и инженеры продолжают работать над реализацией.
В предыдущих антеннах подобного типа выпрямитель был изготовлен из арсенида кремния или арсенида галлия, которые не только жесткие, но и дорогие. В гибкой ректенне команда использовала дисульфид молибдена (MoS2). Его толщина составляет всего три атома, и при воздействии определенных химических веществ он вызывает фазовый переход между полупроводником и металлическим материалом.
Новая ректенна может захватывать более высокие частоты, чем другие гибкие выпрямители, которые не могут захватывать гигагерцовые частоты, на которых работает Wi-Fi.
«Такая конструкция позволила создать полностью гибкое устройство, достаточно быстрое для охвата большинства радиочастотных диапазонов, используемых нашей повседневной электроникой, включая Wi-Fi, Bluetooth, сотовую LTE и многие другие», — пояснил инженер Сюй Чжан из MIT.
Новинка имеет относительно низкую стоимость в больших масштабах, поэтому ее можно использовать для гораздо больших площадей. В настоящее время команда работает над созданием более крупных систем и повышением эффективности их работы.
Источник: НВ
Подписывайтесь на канал «Хвилі» в Telegram, на канал «Хвилі» в Youtube, страницу «Хвилі» в Facebook
