Исследователи из Национального университета Сингапура совместно с учеными из Университета Тохоку в Японии и Университета Мессины в Италии разработали беспроводную технологию, позволяющую получать питание для маломощных устройств из радиосигналов и сигналов Wi-Fi. Промышленное использование этого открытия потенциально может снизить зависимость удаленных маломощных устройств от аккумуляторов или внешнего питания.
Разработанные учеными модули сбора радиочастотной энергии (energy harvesting module, EHV) преобразуют радиочастотные сигналы, которые исследователи называют «отходами энергии», в постоянный ток. Эта технология помогает извлекать энергию из радиосигналов, что может быть использовано для питания маломощных устройств, таких как датчики температуры.
Исследователи рассказали, что им удалось оптимизировать спин-выпрямители для работы на низких уровнях мощности радиосигналов, доступных в окружающей среде. Затем они интегрировали массив таких спин-выпрямителей в модуль сбора энергии, обеспечив питание светодиода и коммерческого датчика при мощности сигнала ниже -20 дБм.
В настоящее время коммерческое использование новой технологии ограничивается конструкцией традиционных выпрямителей из-за термодинамических ограничений при низкой мощности. Решением может стать спин-выпрямитель (SR), созданный при помощи нанотехнологий, который обеспечит оптимальное преобразование беспроводного сигнала в постоянный ток. Это позволит собирать электроэнергию из окружающих радиоволн в диапазоне мощностей от -62 до -20 дБм. Исследователи также изучают возможность интеграции антенны на чип для повышения эффективности.
Многочисленные исследования технологии сбора радиочастотной энергии (RF-EH) говорят о том, что сбор энергии возможен из радиосигналов LTE, DTV, GSM, WLAN, HIPERLAN и C-Band, которые обычно используются в городских и пригородных районах. Реализация новой технологии поможет эффективно извлекать энергию из радиосигналов, использовать ее для питания разнообразных датчиков и создавать новые типы устройств для коммерческого, научного и медицинского применения.
Исследователи подчеркнули, что разработанная ими технология помогает снизить зависимость от аккумуляторов, уменьшить воздействие на окружающую среду, продлить срок службы устройств и создать новые типы беспроводных сенсорных сетей и устройств интернета вещей.
