Innowacyjny system do pozyskiwania energii
Międzynarodowy zespół naukowców kierowany przez Huanyu „Larry'ego” Chenga, profesora Dorothy Quiggle ds. Rozwoju Kariery na Wydziale Inżynierii i Mechaniki Stanu Penn, opracował sposób pozyskiwania energii z fal radiowych i umożliwienia wykorzystania ich do zasilania niektórych urządzeń.
Zdaniem Chenga każde z obecnych różnych źródeł energii wykorzystywanych w urządzeniach do noszenia (wereables) ma swoje wady. Na przykład energia słoneczna może zbierać energię tylko wtedy, gdy jest wystawiona na działanie słońca. Urządzenie tryboelektryczne z własnym zasilaniem może z kolei zbierać energię tylko wtedy, gdy ciało jest w ruchu.
Naukowcy opracowali rozciągliwy szerokopasmowy system anten dipolowych zdolny do bezprzewodowego przesyłania danych zbieranych z czujników monitorujących stan zdrowia. System składa się z dwóch rozciągliwych metalowych anten zintegrowanych z przewodzącym materiałem grafenowym z metalową powłoką. Szerokopasmowa konstrukcja pozwala zachować swoje funkcje częstotliwościowe nawet po rozciągnięciu, zgięciu i skręceniu.
System ten jest następnie podłączony do rozciągliwego obwodu prostowniczego, tworząc antenę prostującą, czyli rectennę, zdolną do przekształcania energii fal elektromagnetycznych w energię elektryczną. Ta energia elektryczna może być używana do zasilania urządzeń bezprzewodowych lub do ładowania urządzeń magazynujących energię, takich jak baterie czy superkondensatory. Rectenna może przekształcić fale radiowe lub elektromagnetyczne z otoczenia w energię, aby zasilać moduły czujnikowe w urządzeniu, które śledzą np. temperaturę, nawodnienie i pulsujący poziom tlenu.
– Wykorzystujemy po prostu energię, która już nas otacza – fale radiowe są wszędzie i przez cały czas – tłumaczy Cheng. – Jeśli nie wykorzystamy tej energii znajdującej się w otoczeniu, zostanie ona zmarnowana.
W porównaniu z innymi źródłami w ten sposób produkuje się wprawdzie mniej energii, lecz system ten może wytwarzać energię w sposób ciągły. Kolejnym krokiem zespołu będzie zaś zbadanie zminiaturyzowanych wersji tych obwodów i praca nad rozwojem rozciągliwości prostownika.
Źródło: Materials Today Physics
