Fortschrittliche Anlagen, effiziente ProduktionSeit vielen Jahren versuchen Wissenschaftler, neue Wege zu finden, um Radiowellen in der Umwelt effizient zu sammeln, um kleine Geräte mit Strom zu versorgen. Bisher waren die Quellen dieser Signale jedoch nicht so beliebt wie drahtlose Netzwerke (Wi-Fi). Kürzlich stellte ein Forscherteam der National University of Singapore (NUS) seinen neu entwickelten neuen Chip vor, der LEDs und andere kleine elektronische Geräte/Sensoren antreiben kann.
Seit vielen Jahren ist es eine gewaltiges Herausforderung, Funkenergie in der Umwelt zu sammeln und dann in die Ausgabe von sinnvoller Energie umzuwandeln.
Die gute Nachricht ist, dass Wissenschaftler der National University of Singapore und der Tohoku University in Japan den sogenannten "Selbstdrehmoment-Oszillator" (STO) entwickelt haben.
Als relativ neuer Typ von Mikro-Gerät, hat es die Fähigkeit, Mikrowellen zu erzeugen, aber seine Ausgangsleistung war schon recht niedrig. Basierend auf diesem Ergebnis hat das Forschungsteam eine neue Lösung gefunden, die mehrere STOs auf einem Chip integriert, um die Ausgangsleistung zu erhöhen.
Um dieses Ziel zu erreichen, hat das Forschungsteam jedoch hart daran gearbeitet, das beste Layout zu entwerfen und zu testen, um Probleme wie Abstand und Niederfrequenz-Antwort zu lösen. Der endgültige Lieferdemonstrationsplan enthält acht STOs, die in Reihe
Das Array kann 2,4 GHz Funkwellen absorbieren, die von Wi-Fi-Signalen erzeugt werden, und sie in GLEICHspannungssignale umwandeln. Nach der Übertragung auf den Kondensator kann es für eine LED mit einer Leistung von 1,6V verwendet werden.
Nach dem Aufladen des Kondensators für 5 Sekunden kann die LED eine Minute lang leuchtet bleiben, auch wenn das externe Netzteil abgeschnitten ist.
Forschungsautor Professor Yang Hyunsoo sagte: "Wir leben in einer Welt, die von Wi-Fi-Signalen umgeben ist, aber wenn wir sie nicht für den Zugang zum Internet nutzen, sind sie in einem inaktiven Zustand der Energieverschwendung."
Die neuen Forschungsergebnisse sind der erste Schritt, um sich an den Wandel anzupassen, wenn die leicht verfügbaren 2,4 GHz-Funkwellen zu einer Quelle grüner Energie werden, um den Batteriebedarf der elektronischen Geräte, die wir häufig verwenden, zu reduzieren.
Auf diese Weise können einige IoT-Geräte Funksignale verwenden, um Strom zu liefern. Mit der Popularisierung von Smart-Home- und Smart-City-Anwendungen kann diese Forschungsarbeit effizient in Kommunikations-, Computer- und neuromorphen Systemen eingesetzt werden.
Derzeit arbeitet das Forschungsteam hart daran, die Anzahl der STOs im Array zu erhöhen, um die Energiegewinnungsfähigkeit zu verbessern und zu diskutieren, wie es verwendet werden kann, um andere elektronische Geräte und Sensoren mit Strom zu versorgen.
Einzelheiten dieser Forschung wurden in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.