в

Двумерная антенна преобразует сигналы Wi-Fi в электричество

Инженеры MIT разработали гибкую двумерную выпрямительную антенну (ректенна), которая преобразует сигналы Wi-Fi в электричество с эффективностью 30 процентов.

Двумерная антена преобразует Wi-Fi в электричество
credit: Christine Daniloff

Многие производители смартфонов сегодня комплектуют свои мобильные устройства беспроводной зарядкой, но у нее все еще есть один большой недостаток — телефону необходимо лежать на поверхности зарядного устройства, что сводит на нет преимущества беспроводного подключения. Вскоре эта ситуация наконец-то может измениться, поскольку инженеры MIT сделали важный шаг к созданию действительно беспроводной зарядки, разработав ультратонкое гибкое устройство, которое улавливает сигналы Wi-Fi и преобразует их в электричество. Если встроить такую Wi-Fi-зарядку в смартфон, то его пользователю можно будет вообще забыть о необходимости в периодической подзарядке, поскольку она будет происходить постоянно в автоматическом режиме.

Новая система основана на существующих устройствах, которые называются выпрямительные антенны или ректенны и предназначены для преобразования энергии поля электромагнитной волны в энергию постоянного тока. Они захватывают электромагнитные волны переменного тока в воздухе, такие как сигналы Wi-Fi, и преобразуют их в электричество. Все существующие сегодня ректенны довольно жесткие, они изготавливаются из арсенида кремния или галлия и лучше всего подходят для питания небольшой электроники. Но инженеры MIT разработали новую сверхтонкую выпрямительную антенну, достаточно гибкую, чтобы ее можно было масштабировать до гораздо больших размеров.

Интересный факт: Новая безпроводная система Li-Fi в 100 раз быстрее, чем Wi-Fi.

В ее основе лежит выпрямитель из дисульфида молибдена (MoS2) — компонента, который преобразует Wi-Fi в ток. Этот полупроводниковый материал имеет толщину всего три атома, что делает его чрезвычайно гибким и эффективным. Такой выпрямитель может захватывать и преобразовывать до 10 ГГц беспроводных сигналов с эффективностью около 30 процентов, что намного больше, чем у других гибких ректенн. Но, тем не менее, существуют жесткие выпрямительные антенны, которые могут достигать эффективности до 60 процентов. Также, эта новая двумерная антенна вырабатывает относительно небольшое количество электроэнергии — около 40 микроватт из примерно 150 микроватт энергии Wi-Fi. Не так много, как хотелось бы, но этого должно быть достаточно для питания небольших носимых или медицинских электронных устройств, которым больше не понадобится батарея.

Команда инженеров MIT надеется, что эти недостатки будут перевешены преимуществами нового дизайна, включая его гибкость и масштабируемость. Томас Паласиос, соавтор исследования, говорит:

«Что, если мы могли бы разработать электронные системы, которыми покроем мост, целую магистраль или стены нашего офиса? Это обеспечит электроэнергию для всей необходимой электроники. Мы придумали новый способ питания электронных систем будущего — путем сбора энергии Wi-Fi с помощью двумерных гибких антенн, которые можно интегрировать на больших площадях».

В настоящее время ученые занимаются повышением эффективности своей новой двумерной антенны, которая преобразует сигналы Wi-Fi в электричество, а также они изучают возможность построения более сложных систем на базе этого полезного устройства.

Что Вы об этом думаете?

Комментарии

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Загружается…