Vedci zbierajú Wi-Fi signály pre napájanie LED diódy
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 25. 5. 2021
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Už roky sa pracuje na zbere energie z okolitých rádiových vĺn na napájanie malých zariadení a v dnešnej dobe existuje len ťažko bohatší zdroj týchto signálov ako sú Wi-Fi siete. Vedci teraz preukázali nový prístup k využitiu týchto frekvencií a vyvinuli nový čip, ktorý ich dokáže premeniť na energiu pre malú LED diódu a možno aj pre inú malú elektroniku a snímače.
V priebehu rokov sa množstvo výskumných projektov zameralo na to, ako získať energiu z rádiových vĺn, napríklad tých, ktoré vytvorili pomocou Wi-Fi. Ide o to, aby sa energia z týchto bezdrôtových sietí, ktorá inak prišla nazmar, použila na napájanie elektroniky. No generovanie zmysluplného množstva energie sa doteraz ukázalo ako náročná výzva.
Nová technológia vyvinutá vedcami z Národnej univerzity v Singapure (NUS) a Japonskej univerzity Tohoku využíva takzvané oscilátory točivého momentu (OTM). Jedná sa o relatívne novú triedu malých zariadení so schopnosťou generovať mikrovlny, no výsledkom zatiaľ boli len nízke výkony.
Spojenie niekoľkých OTM na jednom čipe je jedným zo spôsobov, ako vedci dúfajú, že zvýšia tento výkon, ale narazili na problémy s určením optimálnej konfigurácie. Doteraz ich úsilie trápili problémy týkajúce sa optimálnej konfigurácie a nízkofrekvenčných reakcií. Autori novej štúdie však navrhli a otestovali nové usporiadanie, kde je zapojených osem OTM zariadení v sérii, čím sa podľa nich podarilo prekonať tieto problémy.
Toto OTM pole pritom dokázalo zachytiť 2,4 GHz rádiové vlny generované signálmi Wi-Fi a premeniť ich na signál priameho napätia. Ten sa priviedol na kondenzátor a potom sa použil na rozsvietenie 1,6-voltovej LED diódy. Nabíjanie kondenzátora po dobu piatich sekúnd umožnilo, aby LED dióda zostala svietiť jednu minútu, a to aj po vypnutí napájania.
Tím tvrdí, že posledný výsledok je krokom k premene ľahko dostupných 2,4 GHz rádiových vĺn na zelený zdroj energie, čím by sa mohla znížiť potreba batérií na napájanie elektroniky, ktorú pravidelne používame. Týmto spôsobom môžu byť malé elektrické prístroje a snímače napájané bezdrôtovo pomocou vysokofrekvenčných vĺn ako súčasti ekosystému internetu vecí. S príchodom inteligentných domov a miest by táto technológia mohla viesť k energeticky efektívnym aplikáciám v komunikácii, výpočtovej technike a neuromorfných systémoch.
Vedci sa teraz budú usilovať o zvýšenie schopnosti svojej technológie získavať energiu zvýšením počtu OTM v rade. Preskúmajú tiež, ako sa dá použiť na napájanie ďalších elektronických zariadení a senzorov.
Výskum bol publikovaný v magazíne Nature Communications.
