Será que um dia podemos carregar o telefone a partir de sinais Wi-Fi?

Os Nossos olhos estão configuradas apenas em uma estreita faixa de possíveis comprimentos de onda de radiação eletromagnética, a ordem 390-700 nanômetros. Se você pudesse ver o mundo em diferentes comprimentos de onda, você sabe que na cidade de zona de você destacar, mesmo na escuridão em toda a parte a radiação infravermelha, microondas e ondas de rádio. Parte dessa radiação eletromagnética ambiental emitida por objetos, que se dispersam por toda parte os seus elétrons, e a parte transfere sinais de rádio e sinais , que são a base de nossos sistemas de comunicação. Tudo isso a radiação transfere a energia.

o Que se poderia usar a energia de ondas eletromagnéticas?

Os Pesquisadores do Massachusetts institute of technology apresentou um estudo, que apareceu na revista Nature, onde descreveu em pormenor, como começaram a concretização deste objectivo. Eles desenvolveram o primeiro totalmente изгибаемое dispositivo capaz de converter energia dos sinais Wi-Fi gratuito nas adequado para o uso de eletricidade de corrente contínua.

Qualquer outro dispositivo capaz de transformar sinais de corrente alternada (AC) em corrente contínua (DC), é chamado de ректенной: выпрямляющей antena (rectifying antenna). A antena capta a radiação eletromagnética, convertê-la em corrente alternada. Em seguida, ele passa através de um diodo, que a transforma em corrente contínua para uso em circuitos elétricos.

Pela Primeira vez ректенны foram propostos na década de 1960, e até mesmo utilizados para demonstrar o modelo do helicóptero, impulsionado microondas, em 1964, o inventor William Brown. Nesta fase футуристы já sonhou sem fio de transmissão de energia a grandes distâncias e até mesmo o uso de ректенн para a coleta de espaço, de energia solar a partir de satélites e transmissão da Terra.

Óptico ректенна

Hoje, as novas tecnologias de trabalho em наномасштабах permitem um monte de novo. Em 2015, os pesquisadores do instituto de tecnologia da Geórgia recolheram a primeira óptica ректенну, capaz de lidar com altas freqüências no espectro visível, a partir de nanotubos de carbono.

Até que essas novas ópticas ректенны têm têm baixa eficiência, em torno de 0,1 por cento, e, portanto, não podem competir com a crescente eficiência de painéis solares fotovoltaicos. Mas um limite teórico para células solares com base em ректенн, provavelmente maior do que o limite de Shockley-Кьюссера para as células solares, e pode chegar a 100% quando as condições de iluminação de radiação de uma determinada freqüência. Isso torna possível e eficaz a uma transferência de energia.

A Nova peça de um dispositivo, feito sob MIT, usa benefícios flexíveis de freqüência de rádio da antena, que pode capturar os comprimentos de onda associadas com sinais de Wi-Fi, e convertê-los em corrente alternada. Então, em vez do tradicional do diodo para a conversão de corrente constante, o novo dispositivo utiliza "bidimensional" semicondutor, com espessura de apenas alguns átomos, gerando tensão, que você pode usar para fornecer energia para dispositivos portáteis, sensores, dispositivos médicos ou eletrônica de uma grande área.

Novos ректенны consistem tais "bidimensional" (2D) de materiais de bissulfeto de molibdênio (MoS2), que em apenas três de um átomo de espessura. Uma de suas maravilhosas propriedades, é a redução da capacitância parasítica — a tendência de materiais em circuitos elétricos de agir em função de um capacitor, mantendo uma certa quantidade de carga. Na eletrônica dc isso pode limitar a velocidade de conversores de sinais e a habilidade dos dispositivos de responder às altas frequências. Novos ректенны bissulfeto de molibdênio têm паразитную a capacidade de uma ordem de magnitude menor que aqueles que foram desenvolvidas até o presente momento, o que permite que o dispositivo para capturar sinais de até 10 Ghz, incluindo no intervalo típico de dispositivos Wi-Fi.

O tal sistema seria menos problemas com as baterias: o seu ciclo de vida seria muito mais longo, dispositivos elétricos заряжались seria do ambiente de radiação e não haveria a necessidade de reciclar os componentes, como no caso das baterias.

"o Que, se pudéssemos desenvolver sistemas eletrônicos, que enrole em torno da ponte, ou que накроем toda a rodovia, a parede do nosso escritório, e damos eletrônico a inteligência de tudo o que nos rodeia? Como você vai manter a energia toda essa eletrônica?", pergunta: co-autor do trabalho de Thomas Palacios, professor do departamento de engenharia elétrica e ciência da computação no Mit. "Chegamos a uma nova forma de alimentação dos sistemas eletrônicos do futuro".

O Uso de 2D-materiais permite barato de produzir flexível eletrônica, que, potencialmente, permitir-nos colocar-la em grandes áreas para a coleta de radiação. Flexível dispositivos poderia equipar o museu ou o trânsito de superfície, e isso seria muito mais barato do que usar ректенны tradicionais de silício ou de semicondutores de arseneto de gálio.

você Pode carregar o telefone a partir de sinais Wi-Fi?

Infelizmente, esta opção parece extremamente improvável, embora durante muitos anos o tema "energia livre" дурачила pessoas novamente e novamente. O problema é a densidade energética de sinais. A potência máxima que pode usar um ponto de acesso Wi-Fi gratuito, sem especial licença de transmissão, geralmente, é de 100 miliwatts (mw). Estes 100 mw irradiam em todas as direções, espalhando-se pela área da superfície de uma esfera, que é o ponto de acesso.

Mesmo se o seu telefone celular, reunindo toda esta energia com 100 por centoa eficiência, para carregar a bateria do iPhone ainda levaria dias, e uma pequena praça de telefone e de sua distância do ponto de acesso a sério, limitar a quantidade de energia que ele poderia montar com esses sinais. O novo dispositivo MIT é capaz de capturar cerca de 40 микроватт de energia quando expostos a típica densidade Wi-Fi gratuito em 150 микроватт: isso não é suficiente para a alimentação do iPhone, no entanto, suficiente para simples exposição ou remoto de sensores sem fio.

Por esta razão, é muito mais provável que o carregamento sem fio para maiores de gadgets vai contar com a indução de carga, o que já é capaz de alimentar o dispositivo a uma distância de até um metro, se entre sem fio de carregador de bateria e o objeto de carregamento, não há nada.

No entanto, de ambiente, energia de radiofrequência pode ser usado para a alimentação de certos tipos de dispositivos — como você acha que trabalharam soviéticos rádios? E que havia de vir "internet das coisas" definitivamente vai usar estes modelos de alimentação. Resta apenas criar sensores com baixo consumo de energia.

O co-autor do trabalho Jesús Гражал, da universidade Técnica de Madrid vê potencial de aplicação em dispositivos médicos implantáveis: a tabuleta, da qual o paciente pode engolir, dará a dados sobre a saúde de volta para o computador para o diagnóstico. "O ideal é não gostaria de usar bateria para alimentação de tais sistemas, porque, se eles vão pular de lítio, o paciente pode morrer", diz Гражал. "É muito mais fácil coletar a energia do ambiente, para alimentar esses pequenos laboratório de dentro do corpo e de transferência de dados para computadores externos".

O Atual eficiência do aparelho é de cerca de 30-40%, em comparação com 50% a 60% para o tradicional ректенн. Juntamente com tais termos, como пьезоэлектричество (materiais, que geram energia durante físico compressão ou tração), a eletricidade gerada por bactérias e calor de um ambiente sem fio de eletricidade, pode muito bem se tornar uma das fontes de alimentação para a microeletrônica futuro.

Espero que você não ficou chateado fato de que este método de tarifação para telefone celular não é adequado? Conte-nos .