Šta kažete na mogućnost da koriste telefon uvek i bez baterije? Upravo na tome rade naučnici s Nacionalnog univerziteta u Singapuru koji su razvili prototip modula za sakupljanje energije, takoreći iz vazduha.
Radi se o modulu koja ambijentalne, odnosno "otpadne" radiofrekvencijske signale pretvara u jednosmerni napon koji se potom može koristiti za napajanje malih električnih uređaja, bez upotrebe baterija.
Naučnici su naveli da su tehnologije prikupljanja radiofrekvencijske energije bitne su jer smanjuju zavisnost od baterija, produžavaju životni vek uređaja, smanjuju nagativan uticaj na okolinu i povećavaju izvodivost bežičnih senzornih mreža i IoT uređaja u udaljenim područjima gde je česta zamena baterija nepraktična.
Izazovi
Naučnici napominju da se ovakve tehnologije suočavaju sa izazovima zbog niske ambijentalne snage radiofrekvencijskog signala (obično manje od -20 dBm).
Trenutna tehnologija ispravljača ili ne radi ili pokazuje nisku efektivnost pretvaranja radiofrekvencija u jednosmerni napon.
Zato je tim istraživača iz Singapura, u saradnji sa naučnicima sa Univerziteta Tohoku (TU) u Japanu i Univerziteta Mesina (UNIME) u Italiji, razvio kompaktnu i osetljivu tehnologiju ispravljača koja koristi "spin-rectifier" na nanoskali za pretvaranje ambijentalnih bežičnih radiofrekvencijskih signala snage manje od -20 dBm u jednosmerni napon.
Tim je optimizovao te ispravljače i dizajnirao dve konfiguracije, jednu koja radi između -62 dBm i -20 dBm, i niz od 10 ispravljača u nizu u modulu za prikupljanje energije.
Rezultat je bio uspešno napajani komercijalni senzor temperature na -27 dBm.
"Prikupljanje ambijentalnih radiofrekvencijskih elektromagnetskih signala ključno je za unapređenje energetski efikasnih elektronskih uređaja i senzora. Međutim, postojeći moduli za prikupljanje energije suočavaju se sa izazovima rada pri niskoj snazi zbog ograničenja u postojećoj tehnologiji ispravljača", navodi vođa projekta, profesor Jang Hunso sa Odseka za elektrotehniku i kompjutersko inženjerstvo na NUS College of Design and Engineering.
Profesor Jang je pojasnio da su optimizovali ispravljače za rad na niskim nivoima radiofrekvencijske snage dostupnim u okolini i integrisali niz takvih ispravljača u modul za prikupljanje energije za napajanje LED i komercijalnih senzora pri radiofrekvencijskoj snazi manjoj od -20 dBm.
"Naši rezultati pokazuju da je SR-tehnologiju lako integrisati i skalabilna je, olakšavajući razvoj velikih ispravljačkih nizova za razne radiofrekvencije i komunikacione aplikacije male snage", dodao je on.
Istraživački tim NUS-a sada istražuje integraciju antene na čipu za poboljšanje efikasnosti i kompaktnosti ispravljačkih tehnologija. Takođe nameravaju da sarađuju sa industrijskim i akademskim partnerima za unapređenje samoodrživih pametnih sistema zasnovanih na ovakvim ispravljačima na čipu.To bi moglo utrti put kompaktnim tehnologijama na čipu za bežično punjenje i sistema detekcije signala.
Rezultati su objavljeni u prestižnom časopisu "Nature Electronics".
(M.A./EUpravo zato/eKapija.com)
