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科学家发明了一种将Wi-Fi信号转换为电能的灵活设备

 4周前  •   科技  •   , ,  •   57  •   0

我们可能都同意充电电缆是最糟糕的,我们希望在我们的生活中拥有更少的电缆。现在,一项新发明可能就是这样:工程师开发出一种灵活的设备,可以从Wi-Fi信号中获取能量。

而不只是收获。然后它可以将其转换为可用于为设备供电的电力,无需电线和电池。

该装置是所谓的硅整流二极管天线-一个混成 “整流天线” -这是电磁能转换成直流(DC)类型的天线。

由麻省理工学院和马德里技术大学领导的团队使用射频天线捕获电磁波(例如由Wi-Fi产生的电磁波)作为交流(AC)波形。

这些被发送到二维半导体,将它们转换成DC,产生大约40微瓦。它并不多,但实际上足以为LED供电或驱动硅芯片。

由于整流天线是灵活的,它可以部署在类似于壁纸的大面积上,或者用于小型便携式设备,例如灵活的智能手机,这是一个迫切想要出现的领域。该技术甚至可用于医疗植入物和可吞咽传感器。

马德里技术大学的工程师JesúsGrajal表示,“理想情况下,你不想使用电池为这些系统供电,因为如果它们泄漏了锂,患者就会死亡。”

“从环境中获取能量,为身体内的这些小型实验室供电,并将数据传输到外部计算机,这样做要好得多。”

显而易见,这不是第一个能够将能量从Wi-Fi转换为电能的设备。这个想法已经存在了一段时间,工程师们正在继续修补它。

该团队为改进它所做的工作是为整流器使用不同的材料 – 将AC转换为DC的部分。

在以前的天线中,它是由硅或砷化镓等材料制成,不仅是刚性的,而且对于大面积来说也很昂贵。

在柔性整流天线中,该团队使用二硫化钼(MoS2)。它只有三个原子厚,当暴露于某些化学物质时,会迫使半导体和金属材料之间发生相变。

该结构也称为  肖特基二极管,模仿以前在整流天线中使用的金属 – 半导体结的特性 – 产生工作整流天线,最大限度地减小寄生电容,从而提高速度。

这意味着它可以捕获比其他灵活整流器更高的频率,这些整流器无法捕获Wi-Fi运行的千兆赫兹频率。

“这样的设计使得一个完全灵活的设备能够快速覆盖我们日常电子设备所使用的大部分无线电频段,包括Wi-Fi,蓝牙,蜂窝LTE等等,” 麻省理工学院工程师徐章解释说。。

而且它在较大规模上的成本相对较低,因此可用于更大的应用。

“如果我们能够开发出围绕桥梁或覆盖整个高速公路的电子系统,或者我们办公室的墙壁,并为我们周围的一切带来电子情报,那该怎么办?你如何为这些电子设备提供能量?” 麻省理工学院/ MTL石墨烯设备中心和微系统技术实验室2D系统的工程师TomásPalacios说。

“我们已经提出了一种新方法来为未来的电子系统提供动力 – 通过以易于集成在大面积区域的方式收集Wi-Fi能量 – 为我们周围的每个物体带来智能。”

该团队现在正在努力构建更大的系统,并提高其整流天线的效率。

文章来源:sciencealert

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