Engenheiros desenvolvem tecnologia para transformar fontes de Wi-Fi em baterias para eletrônicos

Equipe de pesquisa da Universidade Nacional de Cingapura e da Universidade Tohoku do Japão

desenvolveu tecnologia que utilizaminúsculos dispositivos inteligentes conhecidos como osciladores de torque para coletar e converter frequências de rádio sem fio em energia para alimentar pequenos eletrônicos. Em seu trabalho, os pesquisadores conduziram com sucesso um experimento de coleta de energia usando sinais Wi-Fi para alimentar um LED sem fio, sem usar bateria.

“Estamos cercados por sinais de Wi-Fi, mas quando não estamosnós os usamos para acessar a Internet, eles estão inativos e isso é um grande desperdício de recursos. Decidimos transformar as ondas de rádio de 2,4 GHz disponíveis em uma fonte de energia verde, reduzindo a necessidade de baterias para alimentar nossos eletrônicos. Pequenos dispositivos e sensores elétricos podem ser alimentados sem fio usando ondas de radiofrequência na Internet das Coisas. Com o advento de casas e cidades inteligentes, nosso trabalho pode levar a aplicativos de eficiência energética em comunicações, computação e sistemas neuromórficos ”, disse o professor Yang Hyunsoo, do Departamento de Eletricidade e Ciência da Computação da Universidade Nacional de Cingapura.

Os geradores de torque são uma classe de dispositivos que geram microondas e são usados ​​em sistemas de comunicação sem fio. No entanto, seu uso é difícil devido à sua baixa potência de saída.

Sincronização mútua de vários geradoresé uma forma de contornar este problema. Os circuitos existentes, como o acoplamento magnético de curto alcance entre vários geradores, têm limitações espaciais. Por outro lado, a sincronização elétrica de longo alcance usando geradores de vórtice é limitada a características de frequência de apenas algumas centenas de MHz. Fontes de corrente dedicadas também são necessárias para osciladores separados, o que pode complicar a implementação geral no chip.

Para superar o espaço elimitação de baixa frequência, a equipe de pesquisa desenvolveu uma matriz na qual oito osciladores foram conectados em série. Usando essa matriz, as ondas de rádio eletromagnéticas de 2,4 GHz que o Wi-Fi usa foram convertidas em um sinal de tensão constante, que foi então passado a um capacitor para alimentar um LED de 1,6 volts. O capacitor carregou por cinco segundos e, em seguida, pode alimentar o LED por um minuto após desligar a alimentação sem fio.

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