Για χρόνια, οι επιστήμονες αγωνίζονται να βρουν νέους τρόπους αποτελεσματικής συλλογής ραδιοκύματα από το περιβάλλον, προκειμένου να τροφοδοτούν μικρές συσκευές. Ωστόσο, μέχρι στιγμής, η πηγή αυτών των σημάτων δεν είναι τόσο διαδεδομένη όσο το ασύρματο δίκτυο (Wi-Fi). Πρόσφατα, μια ερευνητική ομάδα από το Εθνικό Πανεπιστήμιο της Σιγκαπούρης (NUS) εισήγαγε ένα νέο τσιπ που έχουν αναπτύξει για να τροφοδοτούν LED και άλλες μικρές ηλεκτρονικές συσκευές / αισθητήρες.
Ο επικεφαλής της έρευνας καθηγητής Yang Hyunsoo (αριστερά) και ο πρώτος συγγραφέας Δρ Raghav Sharma
Η συγκομιδή ραδιοεπικοινωνία στο περιβάλλον και στη συνέχεια η μετατροπή της σε ουσιαστική ισχύ εξόδου αποτελεί μια τρομακτική πρόκληση εδώ και πολλά χρόνια.
Τα καλά νέα είναι ότι επιστήμονες από το Εθνικό Πανεπιστήμιο της Σιγκαπούρης και το Πανεπιστήμιο Tohoku στην Ιαπωνία έχουν αναπτύξει αυτό που αποκαλούν "ταλαντωτή αυτο-ροπής" (STO).
Μια σχετικά νέα κατηγορία μικροσκοπικών συσκευών, έχουν τη δυνατότητα να παράγουν μικροκύματα, αλλά μέχρι τώρα η ισχύς εξόδου ήταν αρκετά χαμηλή. Με βάση αυτό, η ερευνητική ομάδα κατέληξε σε μια νέα λύση για την ενσωμάτωση πολλαπλών STOs σε ένα τσιπ για την αύξηση της ισχύος εξόδου.
Για να επιτευχθεί αυτό, ωστόσο, η ερευνητική ομάδα εργάζεται σκληρά για να σχεδιάσει και να δοκιμάσει βέλτιστες διατάξεις για την αντιμετώπιση ζητημάτων όπως η απόσταση και η απόκριση χαμηλής συχνότητας. Το τελικό σχέδιο επίδειξης παράδοσης περιλαμβάνει οκτώ STOs που συνδέονται σε σειρά.
Η συστοιχία απορροφά τα ραδιοκύματα 2,4 GHz που παράγονται από σήματα Wi-Fi και τα μετατρέπει σε σήματα τάσης DC. Μετά από να περάσει στον πυκνωτή, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τις οδηγήσεις 1.6V.
Μετά τη φόρτιση του πυκνωτή για 5 δευτερόλεπτα, η λυχνία LED θα παραμείνει αναμμένη για ένα λεπτό, ακόμη και αν διακοπεί η εξωτερική παροχή ρεύματος.
«Ζούμε σε έναν κόσμο που περιβάλλεται από σήματα Wi-Fi, αλλά όταν δεν τα χρησιμοποιούμε για να έχουμε πρόσβαση στο διαδίκτυο, είναι ανενεργά, σπαταλούν ενέργεια», δήλωσε ο συγγραφέας της μελέτης καθηγητής Yang Hyunsoo.
Η νέα έρευνα είναι το πρώτο βήμα σε μια μετατόπιση στην οποία τα άμεσα διαθέσιμα ραδιοκύματα 2.4GHz θα γίνουν πηγή πράσινης ενέργειας για τη μείωση των απαιτήσεων μπαταριών των ηλεκτρονικών συσκευών που χρησιμοποιούμε τακτικά.
Με αυτόν τον τρόπο, ορισμένες συσκευές IoT μπορούν να τροφοδοτηθούν χρησιμοποιώντας ραδιοσήματα. Με τη δημοτικότητα του έξυπνου σπιτιού και των εφαρμογών έξυπνης πόλης, αυτό το ερευνητικό έργο μπορεί να εφαρμοστεί αποτελεσματικά σε συστήματα όπως η επικοινωνία, η πληροφορική και ο νευρομορφισμός.
Η ερευνητική ομάδα εργάζεται τώρα για να αυξήσει τον αριθμό των STOs στη συστοιχία για τη βελτίωση της συγκομιδής ενέργειας και διερευνά πώς θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία άλλων ηλεκτρονικών συσκευών και αισθητήρων.
Λεπτομέρειες της έρευνας έχουν δημοσιευθεί στο πρόσφατο τεύχος του περιοδικού Nature Communications.
Ο αρχικός τίτλος είναι "Ηλεκτρικά συνδεδεμένοι ταλαντωτές ροπής περιστροφής για 2,4; Μετάδοση ζωνών WiFi GHz και συγκομιδή ενέργειας».
