A tudósok évek óta küzdenek azzal, hogy új módszereket találjanak a rádióhullámok hatékony összegyűjtésére a környezetből a kis eszközök táplálása érdekében. Eddig azonban ezeknek a jeleknek a forrása nem volt olyan széles körben elterjedt, mint a vezeték nélküli hálózat (Wi-Fi). A közelmúltban a Szingapúri Nemzeti Egyetem (NUS) kutatócsoportja bemutatott egy új chipet, amelyet LED-ek és más kis elektronikus eszközök / érzékelők táplálására fejlesztettek ki.
A kutatás vezetője Prof. Yang Hyunsoo (balra) és az első szerző Dr. Raghav Sharma
A rádióenergia kinyerése a környezetben, majd annak átalakítása értelmes energiává sok éven át ijesztő kihívás volt.
A jó hír az, hogy a Szingapúri Nemzeti Egyetem és a japán Tohoku Egyetem tudósai kifejlesztették az úgynevezett "önnyomatékos oszcillátort" (STO).
Az apró eszközök viszonylag új osztálya, képesek mikrohullámok előállítására, de eddig a kimeneti teljesítmény meglehetősen alacsony volt. Ennek alapján a kutatócsoport új megoldással állt elő, amely több SSO-t integrál egy chipbe, hogy növelje a kimeneti teljesítményt.
Ennek elérése érdekében azonban a kutatócsoport keményen dolgozik az optimális elrendezések megtervezésén és tesztelésén olyan problémák kezelésére, mint a térköz és az alacsony frekvenciájú válasz. A végső szállítási demonstrációs terv nyolc SSO-t tartalmaz, amelyek sorozatban kapcsolódnak egymáshoz.
A tömb elnyeli a Wi-Fi jelek által generált 2,4 GHz-es rádióhullámokat, és egyenáramú feszültségjelekké alakítja őket. A kondenzátorhoz való átadás után 1,6 V-os LED-hez használható.
A kondenzátor 5 másodperces töltése után a LED egy percig világít, még akkor is, ha a külső tápegység le van kapcsolva.
"Olyan világban élünk, amelyet Wi-Fi jelek vesznek körül, de amikor nem használjuk őket az internethez való hozzáféréshez, inaktívak, energiát pazarolnak" - mondta Yang Hyunsoo, a tanulmány szerzője.
Az új kutatás az első lépés abban a váltásban, amelyben a könnyen elérhető 2,4 GHz-es rádióhullámok zöld energiaforrássá válnak, hogy csökkentsék a rendszeresen használt elektronikus eszközök akkumulátorigényét.
Ily módon egyes IoT-eszközök rádiójelekkel táplálhatók. Az intelligens otthoni és intelligens városi alkalmazások népszerűségével ez a kutatási munka hatékonyan alkalmazható olyan rendszerekben, mint a kommunikáció, a számítástechnika és a neuromorfizmus.
A kutatócsoport most azon dolgozik, hogy növelje az ITO-k számát a tömbben az energiagyűjtés javítása érdekében, és azt vizsgálja, hogyan lehetne használni más elektronikus eszközök és érzékelők táplálására.
A kutatás részleteit a Nature Communications folyóirat legutóbbi számában tették közzé.
Az eredeti cím: "Elektromosan csatlakoztatott spin-nyomaték oszcillátorok tömb 2,4- hez? GHz-es WiFi sáv átvitele és energiagyűjtés".
