Tutkijat ovat äskettäin kehittäneet uuden metapintapohjaisen antennin, joka on merkittävä askel kohti tavoitetta kerätä energiaa radioaalloista. Tämän tekniikan avulla käyttäjät voivat tarjota langattoman virran antureille, LEDeille ja muille yksinkertaisille laitteille, joilla on alhainen energiantarve, Wi-Fi- ja Bluetooth-lähetysten tällä hetkellä käyttämien radioaaltojen kautta.
"Poistamalla langalliset yhteydet ja akut nämä antennit voivat auttaa vähentämään kustannuksia, parantamaan luotettavuutta ja tehostamaan joitakin sähköjärjestelmiä", sanoi tutkimusryhmän johtaja Jiangfeng Zhou Etelä-Floridan yliopistosta. "Tämä auttaa käyttämään älykkäitä kodin antureita, kuten lämpötilaa, valaistusta ja liikettä tai rakennusten tai siltojen rakenteen seurantaa, joissa paristojen vaihtaminen voi olla vaikeaa tai mahdotonta."
Tutkimustulokset julkaistiin hiljattain Optical Materials Express -lehdessä.
Tutkijat raportoivat, että uuden antennin laboratoriotestit osoittavat, että se pystyy keräämään 100 mikrowattia tehoa pienitehoisista radioaalloista, mikä riittää yksinkertaisen laitteen virtalähteeseen. Tämä on mahdollista, koska antennin valmistuksessa käytetyllä metamateriaalilla on täydellinen radioaaltojen imeytyminen ja se on suunniteltu toimimaan alhaisilla intensiteeteillä.
"Vaikka antennin minimoimiseksi tarvitaan lisää työtä, laitteemme käyttää todellisessa maailmassa esiintyviä ympäristön tehotasoja korkealla Tehokkuus ylittää kriittisen kynnyksen, joka on 100 mikrowattia korjattua tehoa. Tekniikkaa voidaan myös virittää niin, että se voi tarjota radioaaltojen lähteen laitteen virransyöttöön tai lataamiseen huoneen ympärillä."
Tutkijat ovat yrittäneet kerätä energiaa radioaalloista jo jonkin aikaa, mutta heillä on ollut vaikeuksia saada tarpeeksi energiaa toimiakseen. Tilanne on muuttumassa metamateriaalien kehityksen ja käytettävissä olevan radiotaajuusenergian, kuten matkapuhelinverkkojen, Wi-Fi-, GPS- ja Bluetooth-signaalien, jatkuvasti kasvavien ympäristön lähteiden ansiosta.
Zhou sanoi: "Radioaaltopohjaisten tekniikoiden valtavan räjähdyksen myötä voidaan kerätä suuri määrä sähkömagneettista jätesäteilyä. Tämä yhdessä metamateriaalien kehityksen kanssa luo kypsän ympäristön uusille laitteille ja sovelluksille, Nämä laitteet ja sovellukset voivat hyötyä tämän hukkaenergian talteenotosta ja sen käytöstä."
