麻省理工学院科学家利用Wi-Fi信号发电

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发布时间:2019-01-30 14:56

[摘要]在实验中,当暴露在正常功率水平的Wi-Fi信号中时,研究人员的设备可以产生大约40微瓦的功率。这足以支持一个简单的移动显示屏或硅芯片运转。

腾讯科技讯 据外媒报道,美国麻省理工学院(MIT)的科学家们研制出了首款可折叠的设备,这种设备可以将Wi-Fi信号中的能量转换成电能。

这为无电池的日常电子设备进行无线供电铺平了道路。

这种将交流电磁波转换成直流电的可折叠设备被称为“硅整流二极管天线”。

在发表在《自然》杂志上的一篇研究报告中,研究人员展示了一种新型的收发器,它使用一种可折叠的射频(RF)天线来捕捉电磁波——包括那些携带Wi-Fi信号的电磁波,并将其转变成交流波形。

然后,这个天线被连接到一个由只有几个原子厚的二维半导体制成的新型设备上。交流信号传到半导体中,半导体将其转换为直流电压,从而用于给电子电路供电或给电池充电。

通过这种方式,无电池的设备可以被动地捕获无处不在的Wi-Fi信号,并将其转换为有用的直流电源。此外,该设备是可以折叠的,可以覆盖非常大的区域。

“如果我们在桥梁上、高速公路上或办公室的墙壁上打造各种电子系统,那么你如何为这些电子系统供电呢?”美国麻省理工学院教授托马斯-帕拉西奥斯(Tomas Palacios)说,“我们已经找到了一种新的方式来为未来的电子系统供电。”

这种设备的早期应用很可能包括为可折叠设备、可穿戴电子设备、医疗设备和传感器供电。现在,对于大型科技公司来说,可折叠智能手机已是一个热门的新市场。

在实验中,当暴露在正常功率水平(大约150微瓦)的Wi-Fi信号中时,研究人员的设备可以产生大约40微瓦的功率。这足以支持一个简单的移动显示屏或硅芯片运转。

马德里技术大学的研究员杰西-格拉贾尔(Jesus Grajal)说,另一种可能的应用是为植入式医疗设备的数据通信提供动力。

例如,研究人员开始研发可被患者吞食的药丸,并将健康数据传回计算机进行诊断。

格拉贾尔说:“通常来说,你可能不希望用电池来为这些植入式医疗设备供电,因为如果电池中的锂泄露,病人可能会死亡。”

他说:“更好的做法是从环境中收集能量,为体内的这些小型实验设备供电,并与外部计算机进行数据交流。”

这项研究为打造用Wi-Fi信号发电的可折叠设备提供了蓝图。当前设备的最高输出效率为40%左右,具体取决于Wi-Fi信号强弱。

在正常强弱的Wi-Fi信号上,这种设备的功率效率约为30%。相对而言,今天由更昂贵的硅或砷化镓打造的最好的硅整流二极管天线的功率效率约为50%到60%。

该研究团队目前正计划建立更复杂的系统,并提高效率。(腾讯科技审校/乐学)

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