電波からウェアラブルデバイスに電力を供給するために収集されたエネルギー

ペンシルバニア州立大学工学部の研究者は、電波からウェアラブルデバイスに電力を供給するためにエネルギーを収集する方法を開発しました

研究を主導しているHuanyu“ Larry” Cheng教授によると、ウェアラブル健康監視デバイスの現在のエネルギー源は、センサーデバイスへの電力供給に位置していますが、それぞれに欠点があります。 たとえば、太陽光発電は、太陽にさらされたときにのみエネルギーを収穫できます。 セルフパワーの摩擦電気装置は、体が動いているときにのみエネルギーを収集できます。

「これらの現在の電源を交換したくありません」とCheng氏は述べています。 「私たちは、追加の一貫したエネルギーを提供しようとしています。」

研究者たちは、健康監視センサーから収集されたデータをワイヤレスで送信できる伸縮性のある広帯域ダイポールアンテナシステムを開発しました。

このシステムは、金属コーティングを施した導電性グラフェン材料に統合されたXNUMXつの伸縮可能な金属アンテナで構成されています。 システムの広帯域設計により、伸ばしたり、曲げたり、ねじったりしても、周波数機能を維持できます。 次に、このシステムは伸縮可能な整流回路に接続され、電磁波からのエネルギーを電気に変換できる整流アンテナまたは「レクテナ」を作成します。 この電気は、ワイヤレスデバイスに電力を供給したり、バッテリーやスーパーキャパシターなどのエネルギー貯蔵デバイスを充電したりするために使用できます。

このレクテナは、周囲環境からの電波または電磁波をエネルギーに変換して、温度、水分補給、およびパルス酸素レベルを追跡するデバイスのセンシングモジュールに電力を供給することができます。 チェン氏によると、他のソースと比較して、生成されるエネルギーは少なくなりますが、システムは継続的に電力を生成できます。これは大きな利点です。

「私たちはすでに私たちを取り巻くエネルギーを利用しています。電波はいつでもどこにでもあります」とチェンは言いました。 「周囲の環境で見られるこのエネルギーを使用しないと、単に無駄になります。 私たちはこのエネルギーを収穫し、それを力に変えることができます。」

チェンはこれを言った テクノロジー 彼と彼のチームの構成要素です。 これを新しいワイヤレス送信可能データデバイスと組み合わせると、チームの既存のセンサーモジュールと連携する重要なコンポーネントが提供されます。

「私たちの次のステップは、これらの回路の小型化バージョンを調査し、整流器の伸縮性の開発に取り組むことです」とチェン氏は語った。 「これは、これを簡単に組み合わせて適用できるプラットフォームです」 テクノロジー 過去に作成した他のモジュールと連携します。 他のアプリケーションに簡単に拡張したり適応させたりすることができるので、私たちはそれらの機会を模索する予定です。」