Дивовижний пристрій перетворює сигнали Wi-Fi на електрику: як він працює

Учені з Національного університету Сінгапуру (NUS) розробили новий тип випрямляча, який може ефективно перетворювати сигнали зовнішньої радіочастоти на напругу постійного струму. Про новинку повідомило видання Interesting Engineering.

Нова технологія перетворює навколишні радіочастотні сигнали з таких джерел, як Wi-Fi і стільникові мережі, на корисну електроенергію.

Технологія збору радіочастотної енергії здатна знизити залежність від батарей, продовжити термін служби пристроїв, мінімізувати вплив на навколишнє середовище, впевнені дослідники. Вони використовували нанорозмірні спінові випрямлячі (SR) для перетворення навіть за низьких рівнів радіочастотної потужності -20 дБм. Вчені оптимізували спін-випрямлячі та інтегрували масив таких SR у модуль збору енергії для живлення світлодіодів і комерційних датчиків. Команда успішно привела в дію комерційний датчик температури за допомогою своєї технології.

Збір радіочастотних електромагнітних сигналів має вирішальне значення для розробки енергоефективних електронних пристроїв і сенсорів. Щоб поліпшити вихідну потужність і забезпечити роботу всередині кристала, SR були об'єднані в масив, водночас невеликі копланарні хвилеводи на SR використовували для передачі радіочастотної потужності, завдяки чому вдалося зберегти компактність площі всередині кристала та досягти високого ККД, пояснили дослідники. Масив із 10 SR досяг ККД 7,8% і високої чутливості.

Технологія відкриває шлях для розроблення пристроїв збору зовнішньої радіочастотної енергії наступного покоління і датчиків на основі спінових випрямлячів. Наразі дослідницька група зосереджена на інтеграції вбудованої антени для подальшого підвищення ефективності своєї технології. Вони також вивчають послідовно-паралельні з'єднання і внутрішньокристальні міжз'єднання для поліпшення збору радіочастотної енергії з можливістю генерування достатньої напруги, щоб усунути необхідність в підсилювачі постійного струму.

Наномасштабні спін-випрямлячі пропонують компактну технологію для чутливого та ефективного перетворення радіочастотних потужностей у постійний струм, забезпечуючи поліпшену чутливість та ефективність. Команда оптимізувала пристрої SR, створивши конфігурації, які добре працювали в широкому діапазоні потужностей.

Раніше ми повідомляли про те, як зібрати зарядну станцію своїми руками. Акумулятор, інвертор, клеми, зарядний пристрій — з цих комплектуючих можна зробити джерело безперебійного живлення техніки на час відключень світла.