Учёные из Национального университета Сингапура вместе с коллегами из Университета Тохоку в Японии и Университета Мессины в Италии разработали новую беспроводную технологию, которая позволяет маломощным устройствам питаться от радиосигналов и сигналов Wi-Fi. Это открытие может снизить зависимость таких устройств от батареек или внешнего питания.
Основой новой технологии стали модули сбора радиочастотной энергии (EHV), которые превращают радиочастотные сигналы, называемые исследователями «энергетическими отходами», в постоянный ток. Это позволяет питать маломощные устройства, такие как датчики температуры, за счёт радиосигналов.
Учёные оптимизировали спин-выпрямители для работы при низкой мощности радиосигналов, которые присутствуют в окружающей среде. В результате они смогли создать модуль сбора энергии, который обеспечивает питание светодиода и коммерческого датчика при мощности сигнала ниже -20 дБм.
Для справки: децибел (дБ) – это отношение мощности измеренного сигнала к базовой мощности, а дБм – это дБ с базой в 1 милливатт (мВт).
На данный момент коммерческое применение технологии ограничено конструкцией традиционных выпрямителей из-за термодинамических ограничений при низкой мощности. Выходом из этой ситуации может стать использование спин-выпрямителей (SR), созданных с помощью нанотехнологий, которые эффективно преобразуют беспроводные сигналы в постоянный ток. Это позволит собирать энергию из радиоволн в диапазоне мощностей от -62 до -20 дБм. Также исследователи изучают возможность интеграции антенны на чип для повышения эффективности.
Многочисленные исследования показали, что радиочастотную энергию можно собирать из таких источников, как LTE, DTV, GSM, WLAN, HIPERLAN и C-Band, которые широко используются в городах и пригородах. Новая технология позволит эффективно использовать эту энергию для питания разнообразных датчиков и создания новых типов устройств для коммерческого, научного и медицинского применения.
Учёные подчеркнули, что их разработка помогает снизить зависимость от батареек, уменьшить воздействие на окружающую среду, продлить срок службы устройств и создать новые типы беспроводных сенсорных сетей и устройств интернета вещей.
