29.01.2019
Редакция Naked Science

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.
Позавчера, 12:32
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили доказательства того, что доисторическое строение возрастом в 11 тысяч лет использовали для церемониальных действий, а потом преднамеренно засыпали землей.

Позавчера, 13:37
Ольга Иванова

Американские исследователи пришли к выводу, что человеческий мозг уменьшился из-за процессов глобализации, кооперации и разделения труда.

Позавчера, 13:46
Александр Березин

Повелители тундростепей Евразийского континента, оказывается, вовсе не вымерли с концом ледникового периода. Вопреки тому, что считалось ранее, они выжили — как минимум на Таймыре и как минимум до 1900 года до нашей эры. А это на много веков позже постройки пирамиды Хеопса. Получается, человек не привел мамонта к вымиранию? Или, напротив, нашел затерянные на Таймыре остатки вида и уничтожил их совсем недавно? Это сложный вопрос, от которого зависит ответ на другой: могут ли слоны заселить Север России и в наши дни?

19 октября
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

Позавчера, 12:32
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили доказательства того, что доисторическое строение возрастом в 11 тысяч лет использовали для церемониальных действий, а потом преднамеренно засыпали землей.

Позавчера, 13:37
Ольга Иванова

Американские исследователи пришли к выводу, что человеческий мозг уменьшился из-за процессов глобализации, кооперации и разделения труда.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: