Интересно Ваш смартфон можно зарядить с помощью Wi-Fi сигнала

[Sepultura_North]

​

Ваш смартфон можно зарядить с помощью Wi-Fi сигнала​

14 августа, 2024

Ученые придумали новый способ превращения радиоволн в электричество.

Международная группа исследователей из Университета Тохоку, Национального университета Сингапура и Университета Мессины в Италии разработала инновационный метод преобразования энергии электромагнитных волн в постоянный ток.
Наша повседневная жизнь наполнена электромагнитными волнами. Здания буквально пронизаны сигналами Wi-Fi Wireless Fidelity- это технология беспроводной связи, которая используется для подключения устройств к локальной сети и интернету. Она использует стандарт IEEE 802.11 для передачи данных по радиочастотному сигналу.

Wi-Fi позволяет устройствам подключаться к сети без использования кабелей, что делает его более удобным и гибким. Благодаря Wi-Fi можно беспроводно подключить различные устройства, такие как смартфоны, ноутбуки, планшеты, игровые консоли, камеры и т.д. к интернету или к локальной сети. В домашней сети может быть роутер, который обеспечивает Wi-Fi соединение. В офисах и общественных местах так же могут быть специальные точки доступа (Access Point) для обеспечения Wi-Fi соединения.
Wi-Fi, Bluetooth - стандарт беспроводной технологии малого радиуса действия, который используется для обмена данными между стационарными и мобильными устройствами на коротких расстояниях с помощью радиоволн и построения персональных сетей (PAN). В основном он используется как альтернатива проводным соединениям, для обмена файлами между близлежащими портативными устройствами и подключения мобильных телефонов и музыкальных плееров к беспроводным наушникам. В наиболее широко используемом режиме мощность передачи ограничена 2,5 милливаттами, что обеспечивает очень короткий радиус действия - до 10 метров.
Bluetooth-соединениями между телефонами и беспроводными наушниками, ноутбуками и принтерами. Беспроводные роутеры испускают энергию в виде радиочастотного излучения, которое позволяет передавать данные на различные устройства.

Ученые предложили использовать избыточную радиочастотную энергию в окружающей среде для питания небольших гаджетов. Такой подход может значительно снизить зависимость от батарей, продлить срок их службы и уменьшить негативное влияние на окружающую среду. Особенно актуальным это решение может стать для удаленных районов, где частая замена батарей затруднительна.
В статье, опубликованной в журнале Nature Electronics , исследователи подробно описывают, как им удалось усовершенствовать традиционный выпрямитель, повысив эффективность преобразования энергии. Выпрямитель преобразует переменный ток, меняющий направление, в постоянный, текущий в одном направлении. Этот процесс осуществляется с помощью различных компонентов, в основном диодов и конденсаторов.
Существующие технологии, например, диод Шоттки, сталкивались с трудностями при эффективном преобразовании энергии. Ученым удалось преодолеть эти проблемы, разработав компактный наноразмерный спиновый выпрямитель (SR). Устройство способно преобразовывать окружающие беспроводные радиочастотные сигналы мощностью менее -20 дБм в постоянное напряжение.
На данный момент источник сигнала должен находиться в непосредственной близости от электронного устройства. Однако исследователи активно работают над совершенствованием технологии. Возможно, для повышения эффективности и компактности в будущем на чипе будет интегрирована антенна.
Кроме того, ученые разрабатываются последовательно-параллельные соединения для настройки импеданса в больших массивах спиновых выпрямителей. Для этого разработчики применяют межсоединения на чипе для связи отдельных SR.
По мнению исследователей, технология спиновых выпрямителей может быть легко интегрирована в модули сбора энергии для питания электронных устройств и датчиков.
Изучение технологии открывает путь к созданию самодостаточного, экологически чистого энергетического решения, которое может помочь справиться со многими вызовами будущего. Использование избыточной энергии радиочастот не только снизит углеродный след электронных устройств, но и предоставит новые возможности для развития автономных систем в различных областях, от «умных» домов до промышленных датчиков и медицинских имплантатов.