Po celá léta se vědci snažili najít nové způsoby, jak efektivně shromažďovat rádiové vlny z prostředí za účelem napájení malých zařízení. Zdroj těchto signálů však dosud nebyl tak rozšířený jako bezdrátová síť (Wi-Fi). Nedávno výzkumný tým z Národní univerzity v Singapuru (NUS) představil nový čip, který vyvinuli pro napájení LED a dalších malých elektronických zařízení / senzorů.
Vedoucí výzkumu prof. Yang Hyunsoo (vlevo) a první autor Dr. Raghav Sharma
Získávání rádiové energie v životním prostředí a její následná přeměna na výkon smysluplné energie je již mnoho let skličující výzvou.
Dobrou zprávou je, že vědci z Národní univerzity v Singapuru a Tohoku University v Japonsku vyvinuli to, co nazývají "oscilátor s vlastním točivým momentem" (STO).
Relativně nová třída malých zařízení, mají schopnost generovat mikrovlny, ale až dosud byl výstupní výkon poměrně nízký. Na základě toho výzkumný tým přišel s novým řešením pro integraci více STO na jednom čipu pro zvýšení výstupního výkonu.
K dosažení tohoto cíle však výzkumný tým tvrdě pracuje na návrhu a testování optimálních rozvržení, které řeší problémy, jako jsou rozestupy a nízkofrekvenční odezva. Konečný demonstrační plán dodávky zahrnuje osm STO zapojených do série.
Pole absorbuje rádiové vlny 2,4 GHz generované signály Wi-Fi a převádí je na signály stejnosměrného napětí. Po průchodu do kondenzátoru jej lze použít pro 1.6V LED.
Po nabití kondenzátoru po dobu 5 sekund zůstane LED dioda svítit po dobu jedné minuty, i když je externí napájecí zdroj vypnutý.
"Žijeme ve světě obklopeném signály Wi-Fi, ale když je nepoužíváme pro přístup k internetu, jsou neaktivní a plýtvají energií," řekl autor studie profesor Yang Hyunsoo.
Nový výzkum je prvním krokem v posunu, ve kterém se snadno dostupné rádiové vlny 2,4 GHz stanou zdrojem zelené energie, aby se snížily požadavky na baterie elektronických zařízení, která pravidelně používáme.
Tímto způsobem mohou být některá zařízení IoT napájena pomocí rádiových signálů. S popularitou inteligentních domácností a aplikací inteligentních měst může být tato výzkumná práce efektivně aplikována v systémech, jako je komunikace, výpočetní technika a neuromorfismus.
Výzkumný tým nyní pracuje na zvýšení počtu STO v poli, aby se zlepšila sklizeň energie, a zkoumá, jak by mohla být použita k napájení jiných elektronických zařízení a senzorů.
Podrobnosti o výzkumu byly publikovány v nedávném čísle časopisu Nature Communications.
Původní název je "Elektricky připojené pole spin-torque oscilátorů pro 2.4? Přenos v pásmu GHz WiFi a získávání energie".
