Tenaga diambil dari gelombang radio ke peranti yang boleh dipakai

Penyelidik di Jabatan Kejuruteraan Sains dan Mekanik Penn State, telah mengembangkan cara untuk menuai tenaga dari gelombang radio ke peranti yang boleh dipakai

Menurut Profesor Huanyu "Larry" Cheng, yang memimpin penyelidikan, sumber tenaga semasa untuk alat pemantau kesihatan yang dapat dipakai memiliki tempat dalam menghidupkan alat sensor, tetapi masing-masing mempunyai kemunduran. Sebagai contoh, tenaga suria hanya dapat menuai tenaga apabila terkena cahaya matahari. Peranti triboelektrik berkuasa sendiri hanya dapat menuai tenaga ketika badan bergerak.

"Kami tidak mahu mengganti salah satu sumber tenaga semasa ini," kata Cheng. "Kami berusaha memberikan tenaga tambahan yang konsisten."

Para penyelidik telah membangunkan sistem antena dipol jalur lebar yang dapat dilancarkan yang mampu menghantar data tanpa wayar yang dikumpulkan dari sensor pemantauan kesihatan.

Sistem ini terdiri daripada dua antena logam yang boleh diregangkan yang disatukan ke bahan graphene konduktif dengan lapisan logam. Reka bentuk jalur lebar sistem membolehkannya mengekalkan fungsi frekuensinya walaupun diregangkan, dibengkokkan dan dipintal. Sistem ini kemudian disambungkan ke litar pembetulan yang dapat dilenturkan, membuat antena yang diperbaiki, atau "rectenna," yang mampu mengubah tenaga dari gelombang elektromagnetik menjadi elektrik. Tenaga elektrik ini dapat digunakan untuk menggerakkan peranti tanpa wayar atau untuk mengecas peranti penyimpanan tenaga, seperti bateri dan superkapasitor.

Rectenna ini dapat mengubah gelombang radio, atau elektromagnetik, dari persekitaran sekitar menjadi tenaga untuk menggerakkan modul penginderaan pada peranti, yang mengesan suhu, hidrasi dan tahap oksigen nadi. Berbanding dengan sumber lain, lebih sedikit tenaga dihasilkan, tetapi sistem dapat menghasilkan tenaga secara berterusan - yang merupakan kelebihan yang signifikan, menurut Cheng.

"Kami menggunakan tenaga yang sudah mengelilingi kami - gelombang radio ada di mana-mana, sepanjang masa," kata Cheng. "Jika kita tidak menggunakan tenaga ini yang terdapat di lingkungan sekitar, itu akan terbuang begitu saja. Kita dapat menuai tenaga ini dan membetulkannya menjadi berkuasa. "

Cheng mengatakan bahawa ini teknologi adalah blok bangunan untuknya dan pasukannya. Menggabungkannya dengan peranti data transmisi tanpa wayar baru mereka akan memberikan komponen kritikal yang akan berfungsi dengan modul sensor pasukan yang ada.

"Langkah seterusnya kami akan meneroka versi miniatur litar ini dan berusaha membangunkan keupayaan regangan penerus," kata Cheng. “Ini adalah platform di mana kita boleh menggabungkan dan mengaplikasikannya dengan mudah teknologi dengan modul lain yang telah kami buat pada masa lalu. Ia mudah dilanjutkan atau disesuaikan untuk aplikasi lain, dan kami merancang untuk meneroka peluang tersebut."