Energia raccolta dalle onde radio per alimentare i dispositivi indossabili

I ricercatori del Penn State Department of Engineering Science and Mechanics, hanno sviluppato un modo per raccogliere energia dalle onde radio per alimentare dispositivi indossabili

Secondo il professor Huanyu "Larry" Cheng, a capo della ricerca, le attuali fonti di energia per i dispositivi indossabili di monitoraggio della salute hanno il loro posto nell'alimentazione dei dispositivi dei sensori, ma ognuna ha le sue battute d'arresto. L'energia solare, ad esempio, può raccogliere energia solo se esposta al sole. Un dispositivo triboelettrico autoalimentato può raccogliere energia solo quando il corpo è in movimento.

"Non vogliamo sostituire nessuna di queste attuali fonti di energia", ha detto Cheng. "Stiamo cercando di fornire un'energia aggiuntiva e coerente".

I ricercatori hanno sviluppato un sistema di antenna a dipolo a banda larga estensibile in grado di trasmettere in modalità wireless i dati raccolti dai sensori di monitoraggio della salute.

Il sistema è costituito da due antenne metalliche estensibili integrate su materiale conduttivo di grafene con rivestimento metallico. Il design a banda larga del sistema gli consente di mantenere le sue funzioni di frequenza anche quando è allungato, piegato e attorcigliato. Questo sistema è quindi collegato a un circuito di rettifica estensibile, creando un'antenna rettificata, o "rectenna", in grado di convertire l'energia delle onde elettromagnetiche in elettricità. Questa elettricità può essere utilizzata per alimentare dispositivi wireless o per caricare dispositivi di accumulo di energia, come batterie e supercondensatori.

Questa rectenna può convertire le onde radio, o elettromagnetiche, dall'ambiente circostante in energia per alimentare i moduli di rilevamento sul dispositivo, che monitorano la temperatura, l'idratazione e il livello di ossigeno a impulsi. Rispetto ad altre fonti, viene prodotta meno energia, ma il sistema può generare energia in modo continuo, il che è un vantaggio significativo, secondo Cheng.

"Stiamo utilizzando l'energia che già ci circonda - le onde radio sono ovunque, tutto il tempo", ha detto Cheng. “Se non usiamo questa energia presente nell'ambiente circostante, viene semplicemente sprecata. Possiamo raccogliere questa energia e trasformarla in potere ".

Cheng ha detto questo la tecnologia è un elemento fondamentale per lui e il suo team. La combinazione con il loro nuovo dispositivo di dati trasmissibili wireless fornirà un componente critico che funzionerà con i moduli sensori esistenti del team.

"I nostri prossimi passi saranno l'esplorazione di versioni miniaturizzate di questi circuiti e il lavoro sullo sviluppo della capacità di allungamento del raddrizzatore", ha affermato Cheng. “Questa è una piattaforma in cui possiamo facilmente combinarli e applicarli la tecnologia con altri moduli che abbiamo creato in passato. È facilmente esteso o adattato per altre applicazioni e abbiamo intenzione di esplorare queste opportunità”.