Energia colhida de ondas de rádio para alimentar dispositivos vestíveis

Pesquisadores do Departamento de Ciências da Engenharia e Mecânica do Estado da Pensilvânia desenvolveram uma maneira de coletar energia de ondas de rádio para alimentar dispositivos vestíveis

De acordo com o professor Huanyu “Larry” Cheng, liderando a pesquisa, as fontes de energia atuais para dispositivos portáteis de monitoramento de saúde têm seu lugar na alimentação de dispositivos sensores, mas cada uma tem seus contratempos. A energia solar, por exemplo, só pode coletar energia quando exposta ao sol. Um dispositivo triboelétrico com alimentação própria só pode coletar energia quando o corpo está em movimento.

“Não queremos substituir nenhuma dessas fontes de energia atuais”, disse Cheng. “Estamos tentando fornecer energia adicional e consistente.”

Os pesquisadores desenvolveram um sistema de antena dipolo de banda larga extensível capaz de transmitir dados sem fio que são coletados de sensores de monitoramento de saúde.

O sistema consiste em duas antenas de metal extensíveis integradas em material de grafeno condutor com um revestimento de metal. O design de banda larga do sistema permite que ele retenha suas funções de frequência mesmo quando esticado, dobrado e torcido. Este sistema é então conectado a um circuito retificador extensível, criando uma antena retificada, ou “retena”, capaz de converter a energia das ondas eletromagnéticas em eletricidade. Essa eletricidade pode ser usada para alimentar dispositivos sem fio ou para carregar dispositivos de armazenamento de energia, como baterias e supercapacitores.

Esta retena pode converter ondas de rádio ou eletromagnéticas do ambiente em energia para alimentar os módulos de detecção no dispositivo, que rastreiam a temperatura, hidratação e nível de oxigênio de pulso. Em comparação com outras fontes, menos energia é produzida, mas o sistema pode gerar energia continuamente - o que é uma vantagem significativa, de acordo com Cheng.

“Estamos utilizando a energia que já nos cerca - as ondas de rádio estão por toda parte, o tempo todo”, disse Cheng. “Se não usarmos essa energia encontrada no meio ambiente, ela é simplesmente desperdiçada. Podemos colher essa energia e retificá-la em poder. ”

Cheng disse que isso tecnologia é um alicerce para ele e sua equipe. Combiná-lo com seu novo dispositivo de dados transmissíveis sem fio fornecerá um componente crítico que funcionará com os módulos de sensores existentes da equipe.

“Nossos próximos passos serão explorar versões miniaturizadas desses circuitos e trabalhar no desenvolvimento da capacidade de expansão do retificador”, disse Cheng. “Esta é uma plataforma onde podemos facilmente combinar e aplicar esta tecnologia com outros módulos que criamos no passado. Ele pode ser facilmente estendido ou adaptado para outras aplicações e planejamos explorar essas oportunidades.”