Ingenjörer utvecklar teknik för att göra Wi-Fi-källor till batterier för elektronik

Исследовательская группа из Национального университета Сингапура и японского Университета Тохоку

har utvecklat teknik som användersmå smarta enheter som kallas vridmomentsoscillatorer för att samla in och omvandla trådlösa radiofrekvenser till energi för att driva liten elektronik. I sitt arbete genomförde forskarna framgångsrikt ett energiskördande experiment med hjälp av Wi-Fi-signaler för att trådlöst driva en lysdiod utan att använda något batteri.

”Vi är omgivna av Wi-Fi-signaler, men när vi inte gör detvi använder dem för att komma åt Internet, de är inaktiva, och detta är ett enormt slöseri med resurser. Vi bestämde oss för att förvandla de tillgängliga 2,4 GHz-radiovågorna till en grön energikälla, vilket minskade behovet av batterier för att driva vår elektronik. Små elektriska prylar och sensorer kan drivas trådlöst med radiofrekvensvågor över sakernas internet. Med tillkomsten av smarta hem och städer kan vårt arbete leda till energieffektiva applikationer inom kommunikation, datorer och neuromorfa system, säger professor Yang Hyunsoo vid institutionen för elektroteknik och datateknik vid National University of Singapore.

Momentgeneratorer är en klass av enheter som genererar mikrovågor och används i trådlösa kommunikationssystem. Men deras användning är svår på grund av deras låga uteffekt.

Ömsesidig synkronisering av flera generatorerär ett sätt att övervinna detta problem. Befintliga kretsar, såsom magnetisk koppling med kort räckvidd mellan flera generatorer, har rumsliga begränsningar. Å andra sidan är långsiktig elektrisk synkronisering med virvelgeneratorer begränsad till frekvensegenskaper på bara några hundra MHz. Dedikerade strömkällor krävs också för separata oscillatorer, vilket kan komplicera den totala implementeringen på chipet.

För att övervinna rumsliga ochlågfrekvensbegränsning utvecklade forskargruppen en matris där åtta oscillatorer var seriekopplade. Med hjälp av denna grupp konverterades de 2,4 GHz-elektromagnetiska radiovågorna som Wi-Fi använder till en konstant spänningssignal, som sedan skickades till en kondensator för att driva en 1,6-volts LED. Kondensatorn laddades i fem sekunder och kunde sedan tända lampan i en minut efter att den trådlösa strömmen stängts av.

Se även:

Kärnreaktionerna intensifierades i reaktorn i kärnkraftverket i Tjernobyl.

Den första elmotorn med 95% verkningsgrad dök upp

Fysiker har skapat en analog av ett svart hål och bekräftat Hawkings teori. Vart leder det?