Дослідники з Національного університету Сінгапуру спільно з вченими з Університету Тохоку в Японії та Університету Мессіни в Італії розробили бездротову технологію, що дозволяє отримувати живлення для малопотужних пристроїв із радіосигналів та сигналів Wi-Fi. Промислове використання цього відкриття може потенційно знизити залежність віддалених малопотужних пристроїв від акумуляторів або зовнішнього живлення.
Розроблені вченими модулі збору радіочастотної енергії (energy harvesting module, EHV) перетворять радіочастотні сигнали, які дослідники називають «відходами енергії», на постійний струм. Ця технологія допомагає отримувати енергію з радіосигналів, що може бути використане для живлення малопотужних пристроїв, таких як датчики температури.
Дослідники розповіли, що їм удалося оптимізувати спін-випрямлячі для роботи на низьких рівнях потужності радіосигналів, доступних у навколишньому середовищі. Потім вони інтегрували масив таких спін-випрямлячів у модуль збору енергії, забезпечивши живлення світлодіода та комерційного датчика при потужності сигналу нижче -20 дБм.
Довідка: децибел (дБ) – відношення потужності виміряного сигналу до базової потужності. дБм – той самий дБ, але за основу приймається сигнал потужністю 1 міліват (мВт).
В даний час комерційне використання нової технології обмежується конструкцією традиційних випрямлячів через термодинамічні обмеження при низькій потужності. Рішенням може стати спін-випрямляч (SR), створений за допомогою нанотехнологій, який забезпечить оптимальне перетворення бездротового сигналу на постійний струм. Це дозволить збирати електроенергію з навколишніх радіохвиль у діапазоні потужностей від -62 до -20 дБм. Дослідники також вивчають можливість інтеграції антени на чіп підвищення ефективності.
Численні дослідження технології збору радіочастотної енергії (RF-EH) говорять про те, що збирання енергії можливе з радіосигналів LTE, DTV, GSM, WLAN, HIPERLAN і C-Band, які зазвичай використовуються в міських та приміських районах. Реалізація нової технології допоможе ефективно отримувати енергію з радіосигналів, використовувати її для живлення різноманітних датчиків та створювати нові типи пристроїв для комерційного, наукового та медичного застосування.
Дослідники наголосили, що розроблена ними технологія допомагає знизити залежність від акумуляторів, зменшити вплив на навколишнє середовище, продовжити термін служби пристроїв та створити нові типи бездротових сенсорних мереж та пристроїв Інтернету речей. Джерело