Біз бір кездері зарядтау телефон, Wi-Fi сигнал?

Біздің көз алдымызда тұрған барлық міндеттерді шеше узкую жолағына ықтимал толқын ұзындықтары электромагниттік сәулелену тәртібін 390-700 нанометр. Сіз әлемді көре, әр түрлі толқын ұзындығында, сіз білген, қалалық аймағында сіз жарықтандырылған, тіпті қараңғыда — барлық жерде инфрақызыл сәуле, микроволны және еңбек. Бұл электромагниттік сәулелену қоршаған испускается объектілер шашылуы барлық жерде өз электрондар, және бір бөлігін ауыстырады радио сигналдары негізінде жатқан біздің байланыс жүйелерін. Бұл сәулені сондай-ақ көшіреді энергиясы.

Бұл біз пайдалануға энергиясын электромагниттік толқындардың?

Зерттеушілері Массачусетс технологиялық институтының ұсынды зерттеу, ол пайда Nature " журналында, онда егжей-тегжейлі сипатталған, кірісті практикалық осы мақсатты іске асыру. Олар әзірледі бірінші толық изгибаемое құрылғы, мүмкін түрлендіру энергияны сигналдарды Wi-Fi пайдалануға жарамды электр ток.

Кез келген құрылғы, мүмкін түрлендіру сигналдар айнымалы ток (AC) тұрақты ток (DC), деп аталады ректенной: выпрямляющей антеннасы (rectifying antenna). Антенна улавливает электромагниттік сәулелену, преобразуя оны айнымалы ток. Содан кейін ол арқылы өтеді диод, түрлендіреді, оны тұрақты ток үшін пайдалану электр тізбектеріндегі.

Алғаш рет ректенны ұсынылды және 1960-шы жылдары, тіпті қолданылды демонстрациялауға арналған модельдер тікұшақтың қабылдайтын қолданысқа микроволнами, 1964 жылы өнертапқыш Уильям Брауном. Бұл кезеңде футуристы қазірдің өзінде армандаған және сымсыз беру энергиясын үлкен қашықтыққа және тіпті пайдалану ректенн жинау үшін ғарыштық күн энергиясын спутниктерден және тапсыру Жерге.

Оптикалық ректенна

Бүгінде жаңа технология бойынша жұмыс наномасштабах мүмкіндік көп. 2015 жылы зерттеушілер Технологиялық институтының Джорджия жинап, бірінші оптикалық ректенну қабілетті күресу жоғары жиілікті да видимом спектрінде, көміртекті нанотүтікшелерді.

Әзірге осы жаңа оптикалық ректенны бар төмен тиімділігі, шамамен 0,1 пайыз, және сондықтан бәсекеге түсе алады өсіп келе жатқан тиімділігі фотоэлектрлік күн панельдер. Бірақ теориялық шегі негізінде күн батареяларын ректенн, бәлкім, қарағанда жоғары шегі Шокли-Кьюссера үшін, күн элементтерінің және жетуі мүмкін 100% жарық сәуле белгілі бір жиілік. Бұл ықтимал тиімді сымсыз беруді энергиясы.

Жаңа бөлігі құрылғылары, дайындалған MIT пайдаланады артықшылығы икемді радиожиілік антенна мүмкін алуын толқындар ұзындығы, ассоциирующиеся сигналдармен Wi-Fi, және түрлендіру және оларды айнымалы ток. Содан кейін, орнына дәстүрлі диодтан үшін түрлендіру және осы токты, жаңа құрылғыны іске қосады "екіқалыпты" заңнамада қалыңдығы тек бірнеше атомдар жасай отырып, кернеу, ол үшін пайдалануға болады азық-қолға алып жүретін құрылғылар, датчиктер, медициналық құрылғылар немесе электроника үлкен алаңы.

Жаңа ректенны тұрады және осындай "двумерных" (2D) материалдар — дисульфида молибден (MoS2), барлығы үш атом қалыңдығы. Бірі оның тамаша қасиеттерін төмендету болып табылады паразитной ыдыстар үрдісі материалдарды электр тізбектеріндегі әрекет жасау рөлін конденсаторлар, музыка белгілі бір саны заряд. Электроникада тұрақты токтың бұл шектей алады жылдамдық түрлендіргіштер сигналдары мен қабілеті құрылғылардың әрекет етуге, жоғары жиілікті. Жаңа ректенны бірі дисульфида молибден бар паразитную сыйымдылық тәртібі төмендегі әзірленген осы уақытқа дейін, бұл мүмкіндік береді орнату алуын сигналдар-ден 10 ГГц-ке, оның ішінде диапазонында тән Wi-Fi құрылғылары.

мұндай жүйе аз байланысты проблемаларды батареялармен: оның өмірлік циклі еді әлдеқайда ұзындау, электр құрылғылары заряжались еді температурасы сәулелену жоқ еді қажеттілігі кәдеге жаратуға компоненттері ретінде жағдайда батареялармен.

"Бұл біз әзірлесін электрондық жүйелер, олар обернем айналасында көпір немесе оларға накроем тұтас магистраль, қабырғалары біздің офис берейік электронды интеллект барлық, бұл бізді қоршап? Сіз қалай қамтамасыз етуге энергиясымен бұл барлық электроника?", ойланады авторы жұмыс Томас Паласиос кафедрасының профессоры, электротехника және компьютерлік ғылымдар массачусетс технологиялық технологиялық институты. "Біз ойлап тапқан жаңа тәсілі тамақтану электрондық жүйелерін болашақ".

Пайдалану 2D-материалдар мүмкіндік береді арзан жүргізуге икемді электроника әлеуетті мүмкіндік береді орналастыруға, оны үлкен алаңдарда жинау үшін сәулелену. Икемді құрылғылармен еді жарақтандыру мұражайы немесе жол бетіне, және бұл әлдеқайда жоғары пайдалану ректенны дәстүрлі кремнийлі немесе жартылай өткізгіштердің бірі арсенида.

ма зарядтау телефон, Wi-Fi сигнал?

өкінішке орай, бұл нұсқа, меніңше, өте екіталай, дегенмен көптеген жылдар бойы тақырып "еркін энергия" дурачила адамдар қайтадан. Проблема энергетикалық тығыздығы сигналдар. Ең көп қуат қажет, Wi-Fi ену нүктесі жоқ арнайы лицензия хабар, әдетте, 100 милливатт (мВт). Бұл 100 мВт излучаются барлық бағытта распространяясь бойынша бетінің сала-ортасында — нүктесі.

Тіпті егер сіздің ұялы телефон жинаған барлық осы қуаты 100-пайыздықтиімділігі, зарядтау үшін батарея iPhone бәрібір талап етілген еді, ал шағын ауданы телефон және оның нүктесіне дейінгі арақашықтық қол жеткізу айтарлықтай шектеледі саны энергия, ол алар еді жинап, осы сигналдар. Жаңа құрылғы MIT алады алуын 40 микроватт энергиясын әсері кезінде әдеттегі тығыздығы Wi-Fi 150 микроватт: жеткіліксіз тамақтану iPhone, алайда, жеткілікті қарапайым дисплей немесе қашықтан сымсыз датчик.

осы себеппен әлдеқайда бәлкім, бұл сымсыз зарядтау үшін, ірі-ірі гаджеттер сүйенетін болады индукционную жаттығу, ол жай-күйі отын құрылғылары қашықтықта метрге дейін, егер арасындағы сымсыз зарядтық құрылғы мен объектісі зарядтау ештеңе жоқ.

Дегенмен, қоршаған радиожиілікті энергия үшін пайдаланылуы мүмкін азық-белгілі бір типтегі құрылғылар — қалай ойлайсыз, жұмыс істеді кеңестік радиоқабылдағыштар? Және алдағы "интернет заттар" әрине болады, бұл модельдер. Тек құру датчиктер отырып, энергия тұтынудың төмендігімен.

Авторы жұмыс Хесус Гражал Техникалық университеті Мадрид көреді әлеуетті қолдану имплантацияланатын медициналық құрылғыларда: планшет, оған пациент жұтып, конституцияға туралы деректер денсаулығына кері компьютер диагностикасы үшін. "Дұрысында емес еді пайдалану батареяның қоректену үшін осындай жүйелерді, өйткені, егер олар секіру, литий, науқас көз жұмуы мүмкін", - дейді Гражал. "Әлдеқайда жақсы жинауға энергияны қоршаған орта үшін отын осы кішкентай зертхана ішіндегі дене және деректерді сыртқы компьютерлер".

Ағымдағы жұмысының тиімділігі құрылғылар шамамен 30-40% салыстырғанда 50-60% үшін дәстүрлі ректенн. Сонымен қатар, сияқты ұғымдармен пьезоэлектричество (материалдар генерируют электр энергиясы кезінде физикалық сығылу немесе созылу), электр, генерируемое бактериялар және жылумен қоршаған ортаның, "сымсыз электр" болуы әбден мүмкін көздерінің бірі қорек үшін микроэлектроника.

деп Үміттенемін, сіз әуежайда тоқтатты деп бұл әдіс зарядтау үшін телефондар қолайлы емес? Айтыңыз .