Năng lượng thu được từ sóng vô tuyến để cung cấp năng lượng cho các thiết bị đeo được

Các nhà nghiên cứu tại Bộ Khoa học Kỹ thuật và Cơ học bang Penn, đã phát triển một cách để thu năng lượng từ sóng vô tuyến để cung cấp năng lượng cho các thiết bị đeo được

Theo Giáo sư Huanyu “Larry” Cheng, người đứng đầu cuộc nghiên cứu, các nguồn năng lượng hiện tại cho các thiết bị theo dõi sức khỏe có thể đeo được có vị trí trong việc cung cấp năng lượng cho các thiết bị cảm biến, nhưng mỗi nguồn đều có những điểm trở ngại. Ví dụ, năng lượng mặt trời chỉ có thể thu năng lượng khi tiếp xúc với ánh nắng mặt trời. Một thiết bị điện ba tầng tự cung cấp năng lượng chỉ có thể thu năng lượng khi cơ thể chuyển động.

Cheng nói: “Chúng tôi không muốn thay thế bất kỳ nguồn điện hiện tại nào trong số này. “Chúng tôi đang cố gắng cung cấp năng lượng bổ sung, nhất quán.”

Các nhà nghiên cứu đã phát triển một hệ thống ăng ten lưỡng cực băng rộng có thể co giãn có khả năng truyền dữ liệu không dây được thu thập từ các cảm biến theo dõi sức khỏe.

Hệ thống bao gồm hai ăng-ten kim loại có thể co giãn được tích hợp trên vật liệu graphene dẫn điện với một lớp phủ kim loại. Thiết kế băng rộng của hệ thống cho phép nó giữ nguyên các chức năng tần số ngay cả khi bị kéo căng, uốn cong và xoắn. Hệ thống này sau đó được kết nối với một mạch chỉnh lưu có thể co giãn, tạo ra một ăng-ten chỉnh lưu, hay còn gọi là "trực tràng", có khả năng chuyển đổi năng lượng từ sóng điện từ thành điện năng. Điện này có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các thiết bị không dây hoặc để sạc các thiết bị lưu trữ năng lượng, chẳng hạn như pin và siêu tụ điện.

Trực tràng này có thể chuyển đổi sóng radio, hoặc sóng điện từ môi trường xung quanh thành năng lượng để cung cấp năng lượng cho các mô-đun cảm biến trên thiết bị, theo dõi nhiệt độ, hydrat hóa và mức oxy xung. So với các nguồn khác, năng lượng được tạo ra ít hơn, nhưng hệ thống có thể tạo ra năng lượng liên tục - đó là một lợi thế đáng kể, theo Cheng.

Cheng nói: “Chúng tôi đang tận dụng nguồn năng lượng đã bao quanh chúng tôi - sóng vô tuyến ở mọi nơi, mọi lúc. “Nếu chúng ta không sử dụng năng lượng này được tìm thấy trong môi trường xung quanh, nó chỉ đơn giản là lãng phí. Chúng ta có thể thu hoạch năng lượng này và điều chỉnh nó thành điện năng ”.

Cheng nói rằng điều này công nghệ là một khối xây dựng cho anh ấy và nhóm của anh ấy. Kết hợp nó với thiết bị dữ liệu truyền không dây mới lạ của họ sẽ cung cấp một thành phần quan trọng sẽ hoạt động với các mô-đun cảm biến hiện có của nhóm.

Cheng cho biết: “Các bước tiếp theo của chúng tôi sẽ là khám phá các phiên bản thu nhỏ của các mạch này và nghiên cứu phát triển khả năng co giãn của bộ chỉnh lưu”. “Đây là một nền tảng mà chúng tôi có thể dễ dàng kết hợp và áp dụng công nghệ với các mô-đun khác mà chúng tôi đã tạo trước đây. Nó có thể dễ dàng mở rộng hoặc điều chỉnh cho các ứng dụng khác và chúng tôi dự định khám phá những cơ hội đó.”