Ученые изобрели гибкое устройство, преобразующее сигналы Wi-Fi в электричество — Naked Science
5 минут
Редакция

Ученые изобрели гибкое устройство, преобразующее сигналы Wi-Fi в электричество

С каждым годом мечты о беспроводной зарядке становятся все более желанными. Новое изобретение, созданное в MIT, может приблизить этот день: инженеры разработали гибкое устройство, собирающее энергию из сигналов Wi-Fi, которую затем можно преобразовать в электричество для питания гаджетов.

wi-fi-harvester_ewb
©Wikipedia

Новое устройство, которое называется Rectenna, способно преобразовывать электромагнитную энергию в постоянный ток. Этот девайс, разработанный совместными усилиями сотрудников Массачусетского технологического института и Технического университета Мадрида, использует радиочастотную антенну для захвата электромагнитных волн (например, излучаемых Wi-Fi) в виде сигналов переменного тока. Результаты работы представлены в журнале Nature.

 

Сигналы переменного тока отправляются на двухмерный полупроводник, который преобразует их в постоянный ток, производя около 40 микроватт. Это и не так много, но достаточно для питания светодиода или кремниевых чипов. Поскольку Rectenna гибкая, ее можно развернуть и на больших площадях, например обоях, или использовать в небольших портативных гаджетах, таких как гибкие смартфоны — устройства, которые вот-вот появятся на рынке. Помимо этого, новая технология может быть применена даже в медицинских имплантатах и глотательных датчиках.

 

«Использовать стандартные батареи для питания медицинских приборов, которые глотает пациент, довольно опасно, ведь, если произойдет даже небольшая утечка лития, человек может умереть. Куда практичнее будет собирать энергию из окружающей среды, чтобы питать эти маленькие устройства внутри тела, передавая данные на внешние компьютеры», — рассказывает инженер Технического университета Мадрида Хесус Грахаль (Jesús Grajal).

 

Стоит отметить, что это не первое устройство, которое может преобразовывать энергию Wi-Fi в электричество. Идея уже была известна в течение некоторого времени, и инженеры продолжают ее совершенствовать. Так, в своей работе команда исследователей использовала другой материал для выпрямителя — ту часть, которая преобразует переменный ток в постоянный. В предыдущих ректеннах он изготавливался из арсенида кремния или галлия, который не только слишком жесткий, но и довольно дорогостоящий в использовании на больших поверхностях.

 

Здесь же ученые использовали дисульфид молибдена (MoS2). Его толщина составляет всего три атома, и при воздействии определенных химических веществ он вызывает фазовый переход между полупроводником и металлическим материалом. С помощью этой структуры устройство может захватывать более высокие частоты, чем другие гибкие выпрямители, которые, к примеру, не могут уловить гигагерцевые частоты, на которых работает Wi-Fi.

 

По словам инженера MIT Сюй Чжана, 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 многое другое. При этом стоимость этого устройства относительно невелика, поэтому его можно использовать и на больших поверхностях. Сейчас команда ученых работает над созданием более крупных ректенн и повышением эффективности их работы.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
8 часов назад
11 минут
Мария Азарова

Президент подчеркнул, что препарат, созданный российскими специалистами, успешно прошел все этапы испытаний и доказал свою эффективность в борьбе с вирусом.

Вчера, 15:11
9 минут
Мария Азарова

Будут ли в России осенью вновь вводить ограничения по Covid-19? Есть ли люди, перенесшие коронавирус, но организм которых почему-то не выработал антитела? На эти и многие другие вопросы попытался ответить российский ученый-медик Арег Тотолян.

9 часов назад
5 минут
Сергей Васильев

Яркие пятна на поверхности Цереры оказались выбросами льда и минералов, поднятых из недр карликовой планеты, где скрывается обширный резервуар насыщенной солями жидкости.

8 часов назад
11 минут
Мария Азарова

Президент подчеркнул, что препарат, созданный российскими специалистами, успешно прошел все этапы испытаний и доказал свою эффективность в борьбе с вирусом.

6 августа
30 минут
Николай Цыгикало

Трагическая новость о взрыве огромной силы в Бейруте, занявшая первые строчки новостных ресурсов, вызывает естественные вопросы: как это могло произойти, что там взорвалось, в силу каких факторов возможны подобные происшествия? Чтобы разобраться, взглянем пристальнее на свойства аммиачной селитры и связанные с ней опасные моменты.

Вчера, 15:11
9 минут
Мария Азарова

Будут ли в России осенью вновь вводить ограничения по Covid-19? Есть ли люди, перенесшие коронавирус, но организм которых почему-то не выработал антитела? На эти и многие другие вопросы попытался ответить российский ученый-медик Арег Тотолян.

22 июля
66 минут
Александр Березин

С 2064 года численность людей начнет сокращаться — и этот процесс может быть необратим. Один из авторов соответствующей научной работы прямо указывает: если ничего не изменится, через несколько веков человечество вымрет. Однако есть вещи и похуже вымирания. Куда вероятнее иной сценарий: мир будет заселен теми, кто сможет размножаться в новых культурных условиях. К сожалению, значительная часть современных европейцев, американцев и, возможно, других народов будут вытеснены с первых страниц истории. Вдобавок те, кто победят в этой непростой борьбе, нам, сегодняшнему населению Земли, могут сильно не понравиться. Попробуем разобраться почему.

12 июля
28 минут
Илья Ведмеденко

Программа ПАК ДП (перспективный авиационный комплекс дальнего перехвата) привлекает к себе все больше внимания. Разберемся, что это такое и появится ли у России новый боевой самолет.

31 июля
9 минут
Sergei Sobol

Сейчас, когда многие вокруг задумываются, а не попробовать ли что-то новое и не сменить ли профессию, программирование точно одно из тех направлений, к которому стоит присмотреться. Может, вы об этом уже думали?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: