Система собирает энергию радиоволн для питания носимых устройств

От микроволновых печей до соединений Wi-Fi, радиоволны, которые пронизывают окружающую среду, являются не только сигналами потребляемой энергии, но и самими источниками энергии. Исследователи разработали способ сбора энергии радиоволн для питания носимых устройств.

Современные источники энергии для носимых устройств для мониторинга здоровья имеют свое место в питании сенсорных устройств, но у каждого есть свои недостатки. Солнечная энергия, например, может собирать энергию только при воздействии Солнца. Трибоэлектрическое устройство с автономным питанием может собирать энергию только тогда, когда тело находится в движении.

Исследователи разработали растяжимую широкополосную дипольную антенную систему, способную передавать по беспроводной связи данные, собранные с датчиков мониторинга состояния здоровья. Система состоит из двух растяжимых металлических антенн, встроенных в проводящий графеновый материал с металлическим покрытием. Широкополосная конструкция системы позволяет ей сохранять свои частотные функции даже при растяжении, изгибе и скручивании. Затем эта система подключается к растяжимой выпрямительной цепи, создавая выпрямленную антенну или «ректенну», способную преобразовывать энергию электромагнитных волн в электричество. Это электричество можно использовать для питания беспроводных устройств или для зарядки накопителей энергии, таких как аккумуляторы и суперконденсаторы.

Ректенна может преобразовывать радио или электромагнитные волны из окружающей среды в энергию для питания сенсорных модулей на устройстве, которые отслеживают температуру, гидратацию и пульсовый уровень кислорода. По сравнению с другими источниками производится меньше энергии, но система может генерировать энергию непрерывно. Сочетание этой технологии с устройством беспроводной передачи данных позволит получить критически важный компонент, который будет работать с существующими сенсорными модулями команды.

Следующими шагами будут изучение миниатюрных версий схем и работа над расширением возможностей выпрямителя. Эту технологию можно легко расширить или адаптировать для других приложений.