การแปลงสัญญาณ Wi-Fi เป็นไฟฟ้าด้วยวัสดุ 2 มิติใหม่อุปกรณ์ที่ทำจากวัสดุที่ยืดหยุ่นและราคาไม่แพงสามารถจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในพื้นที่ขนาดใหญ่ อุปกรณ์สวมใส่ได้ อุปกรณ์ทางการแพทย์ และอื่นๆเขียนโดย Rob Mathesonลองนึกภาพโลกที่สมาร์ทโฟน แล็ปท็อป อุปกรณ์สวมใส่ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ ใช้พลังงานโดยไม่ต้องใช้แบตเตอรี่ นักวิจัยจาก MIT และที่อื่น ๆ ได้ก้าวไปใน
ทิศทางนั้นด้วยอุปกรณ์ที่ยืดหยุ่น
ได้ตัวแรกที่สามารถเปลี่ยนพลังงานจากสัญญาณ WiFi เป็นไฟฟ้าที่สามารถจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของเราได้อุปกรณ์ที่แปลงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับเป็นไฟฟ้ากระแสตรงเรียกว่า “rectennas” ในการศึกษาที่เพิ่งเผยแพร่ใหม่ที่ปรากฏในNature นักวิจัยได้สาธิต rectenna ชนิดใหม่ที่ใช้เสาอากาศความถี่วิทยุ (RF) ที่ยืดหยุ่นซึ่งจับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ารวมถึงคลื่นที่มี WiFi เป็นรูปแบบคลื่นไฟฟ้ากระแสสลับ
จากนั้นเสาอากาศจะเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ใหม่
ที่ทำจากเซมิคอนดักเตอร์สองมิติที่มีความหนาเพียงไม่กี่อะตอม สัญญาณ AC จะเดินทางเข้าสู่เซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งจะแปลงเป็นแรงดัน DC ที่สามารถใช้จ่ายไฟให้กับวงจรอิเล็กทรอนิกส์หรือชาร์จแบตเตอรี่ได้
ที่เกี่ยวข้อง : ศัลยแพทย์ประสบความสำเร็จในการปลูกฝังซี่โครงพิมพ์ 3 มิติตัวแรกของโลก – และพวกเขาวางแผนที่จะทำมากขึ้นในอนาคต
ด้วยวิธีนี้ อุปกรณ์ที่ไม่ใช้แบตเตอรี่จะจับ
และแปลงสัญญาณ WiFi ที่มีอยู่ทั่วไปอย่างเงียบๆ ให้เป็นพลังงาน DC ที่มีประโยชน์ นอกจากนี้ อุปกรณ์ยังมีความยืดหยุ่นและสามารถประดิษฐ์ขึ้นในกระบวนการม้วนต่อม้วนเพื่อให้ครอบคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่มาก“จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเราสามารถพัฒนาระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่พันรอบสะพานหรือปิดทางหลวงทั้งหมด
หรือผนังสำนักงานของเราและนำความฉลาด
ทางอิเล็กทรอนิกส์มาสู่ทุกสิ่งรอบตัวเรา คุณจัดหาพลังงานให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เหล่านั้นได้อย่างไร” ผู้เขียนร่วม Tomás Palacios ศาสตราจารย์ในภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้าและวิทยาการคอมพิวเตอร์ของ MIT กล่าว“เราได้คิดค้นวิธีใหม่ในการขับเคลื่อนระบบอิเล็กทรอนิกส์แห่งอนาคต ด้วยการเก็บเกี่ยวพลังงาน WiFi ในลักษณะที่รวมเข้ากับพื้นที่ขนาดใหญ่ได้อย่างง่ายดาย เพื่อนำความชาญฉลาดมาสู่ทุกวัตถุรอบตัวเรา”
ในการทดลอง อุปกรณ์ของนักวิจัยสามารถ
ผลิตพลังงานได้ประมาณ 40 ไมโครวัตต์ เมื่อสัมผัสกับระดับพลังงานทั่วไปของสัญญาณ WiFi (ประมาณ 150 ไมโครวัตต์) นั่นเป็นพลังงานที่มากเกินพอที่จะจุดไฟ LED หรือชิปซิลิกอนของไดรฟ์ แว่นตาคำบรรยายอัจฉริยะช่วยให้ผู้ชมที่หูหนวกสามารถชมนักแสดงละครสดได้โดยตรง
การใช้งานในระยะเริ่มต้นสำหรับ rectenna
ที่เสนอ ได้แก่ การจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สวมใส่ได้และอุปกรณ์ทางการแพทย์และเซ็นเซอร์สำหรับ “อินเทอร์เน็ตของสิ่งต่างๆ” ตัวอย่างเช่น สมาร์ทโฟนที่ยืดหยุ่นได้เป็นตลาดใหม่ที่กำลังมาแรงสำหรับบริษัทเทคโนโลยีรายใหญ่Jesús Grajal ผู้เขียนร่วมนักวิจัยจาก Technical University of Madrid กล่าวว่า แอปพลิเคชั่นที่เป็นไปได้อีกตัวหนึ่งกำลังขับเคลื่อนการสื่อสารข้อมูลของอุปกรณ์การ
แพทย์ที่ฝังได้ ตัวอย่างเช่น
นักวิจัยกำลังเริ่มพัฒนายาเม็ดที่ผู้ป่วยสามารถกลืนได้ และสตรีมข้อมูลสุขภาพกลับไปยังคอมพิวเตอร์เพื่อทำการวินิจฉัย“ตามหลักการแล้ว คุณไม่ต้องการใช้แบตเตอรี่เพื่อจ่ายไฟให้กับระบบเหล่านี้ เพราะหากแบตเตอรี่ลิเธียมรั่ว ผู้ป่วยอาจเสียชีวิตได้” Grajal กล่าว “เป็นการดีกว่ามากที่จะเก็บเกี่ยวพลังงานจากสิ่งแวดล้อมเพื่อเพิ่มพลังให้ห้องปฏิบัติการขนาดเล็กเหล่านี้ภายในร่างกายและสื่อสารข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์ภายนอก”
หุ่นยนต์ใต้ทะเลเพิ่งส่งลูกปะการังทนความร้อน 100,000 ตัว
ไปยังแนวปะการัง Great Barrier Reefrectennas ทั้งหมดอาศัยส่วนประกอบที่เรียกว่า “วงจรเรียงกระแส” ซึ่งแปลงสัญญาณอินพุต AC เป็นไฟ DC rectennas แบบดั้งเดิมใช้ซิลิกอนหรือแกลเลียม arsenide สำหรับวงจรเรียงกระแส วัสดุเหล่านี้สามารถครอบคลุมย่านความถี่ WiFi ได้ แต่วัสดุเหล่านี้มีความแข็ง และถึงแม้การใช้วัสดุเหล่านี้ในการผลิตอุปกรณ์ขนาดเล็กจะมีราคาไม่แพงนัก การใช้วัสดุเหล่านี้เพื่อครอบคลุมพื้นที่กว้างใหญ่ เช่น พื้นผิวของอาคารและผนัง จะเป็นการลดต้นทุน นักวิจัยพยายามแก้ไขปัญหาเหล่านี้มาเป็นเวลานาน แต่มีรายงานเกี่ยวกับ rectennas ที่ยืดหยุ่นเพียงไม่กี่ตัวที่รายงาน
Credit : สล็อต pg แตกหนัก
