Energi yang dipanen dari gelombang radio untuk menyalakan perangkat yang dapat dikenakan

Para peneliti di Departemen Ilmu dan Mekanika Teknik Penn State, telah mengembangkan cara untuk memanen energi dari gelombang radio untuk menyalakan perangkat yang dapat dikenakan.

Menurut Profesor Huanyu “Larry” Cheng, yang memimpin penelitian tersebut, sumber energi saat ini untuk perangkat pemantau kesehatan yang dapat dikenakan memiliki tempatnya dalam memberi daya pada perangkat sensor, tetapi masing-masing memiliki kemunduran. Tenaga surya, misalnya, hanya bisa memanen energi saat terkena sinar matahari. Perangkat tribolistrik bertenaga sendiri hanya dapat memanen energi saat tubuh sedang bergerak.

"Kami tidak ingin mengganti salah satu dari sumber daya saat ini," kata Cheng. "Kami mencoba memberikan energi tambahan yang konsisten."

Para peneliti telah mengembangkan sistem antena dipol pita lebar yang dapat diregangkan yang mampu mentransmisikan data secara nirkabel yang dikumpulkan dari sensor pemantauan kesehatan.

Sistem ini terdiri dari dua antena logam yang dapat diregangkan yang terintegrasi ke bahan graphene konduktif dengan lapisan logam. Desain pita lebar sistem memungkinkannya mempertahankan fungsi frekuensinya bahkan saat diregangkan, ditekuk, dan diputar. Sistem ini kemudian dihubungkan ke sirkuit penyearah yang dapat direntangkan, membuat antena yang diperbaiki, atau "rektena", yang mampu mengubah energi dari gelombang elektromagnetik menjadi listrik. Listrik ini yang dapat digunakan untuk menyalakan perangkat nirkabel atau untuk mengisi daya perangkat penyimpanan energi, seperti baterai dan superkapasitor.

Rectenna ini dapat mengubah gelombang radio, atau elektromagnetik, dari lingkungan sekitar menjadi energi untuk memberi daya pada modul penginderaan pada perangkat, yang melacak suhu, hidrasi, dan tingkat denyut oksigen. Dibandingkan dengan sumber lain, lebih sedikit energi yang dihasilkan, tetapi sistem dapat menghasilkan daya secara terus menerus - yang merupakan keuntungan yang signifikan, menurut Cheng.

“Kami memanfaatkan energi yang sudah mengelilingi kami - gelombang radio ada di mana-mana, sepanjang waktu,” kata Cheng. “Jika kita tidak menggunakan energi yang ditemukan di lingkungan sekitar, itu hanya akan terbuang percuma. Kita bisa memanen energi ini dan memperbaikinya menjadi tenaga. "

Cheng mengatakan itu teknologi adalah fondasi untuk dia dan timnya. Menggabungkannya dengan perangkat data baru yang dapat ditransmisikan nirkabel akan menyediakan komponen penting yang akan bekerja dengan modul sensor tim yang ada.

“Langkah kami selanjutnya adalah mengeksplorasi versi miniatur dari sirkuit ini dan berupaya mengembangkan kemampuan regangan penyearah,” kata Cheng. “Ini adalah platform di mana kita dapat dengan mudah menggabungkan dan menerapkannya teknologi dengan modul lain yang telah kami buat sebelumnya. Ini dapat dengan mudah diperluas atau diadaptasi untuk aplikasi lain, dan kami berencana untuk menjajaki peluang tersebut.”