Ученые изобрели гибкое устройство, преобразующее сигналы Wi-Fi в электричество — Naked Science
29 января
6 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

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.

Позавчера, 19:02
5 минут
Полина Гершберг

Для женщин, которые хотят получить пользу от тренировок, важнее всего создать привычку.

9 часов назад
2 минуты
Илья Ведмеденко

В результате крушения нового ударного вертолета Ми-28УБ погибли двое летчиков.

Позавчера, 13:51
23 минуты
Александр Березин

Спутниковые снимки показывают: отказ от пахоты в Штатах ведет к росту урожайности при снижении затрат. Россия, где был создан этот метод, сегодня его почти не применяет. Разбираемся, почему так получилось и чем он лучше традиционной вспашки.

Позавчера, 19:02
5 минут
Полина Гершберг

Для женщин, которые хотят получить пользу от тренировок, важнее всего создать привычку.

9 декабря
3 минуты
Денис Гордеев

Меняющаяся структура глобального рынка автомобилей приведет к массовым сокращениям.

11 декабря
4 минуты
Сергей Васильев

В янтаре сохранились не только перья динозавров, но и пившие их кровь насекомые мелового периода.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

Позавчера, 19:02
5 минут
Полина Гершберг

Для женщин, которые хотят получить пользу от тренировок, важнее всего создать привычку.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: