Wi-Fi şarj için de kullanılabiliyorsa, bu doğru mu?
Cep telefonu, tablet bilgisayar, diz üstü bilgisayar gibi elektronik cihazlar hayatımızın vazgeçilmez bir parçası haline geldi, ancak bunları kullanırken yanınızda çok sayıda şarj cihazı taşımanız gerekiyor ki bu bir baş ağrısı. Wi-Fi şarj için de kullanılabiliyorsa, çoğu elektrikli cihazda yetersiz güç sorunu kolayca çözülemez mi?
Bu fikir biraz hayal ürünüdür, ancak son zamanlarda Massachusetts Institute of Technology, Madrid Politeknik Üniversitesi ve diğer araştırma kurumlarından bilim adamları, Nature'da Wi-Fi sinyallerinin elektrik enerjisine dönüştürülebileceğini ve elektronik cihazlar olarak kullanılabileceğini iddia eden bir makale yayınladılar. Şarj edin. Bu keşif, kablosuz şarj teknolojisinde bir çığır açtı.
Aslında kablosuz şarj teknolojisi yeni bir kavram değil. 100 yıl kadar erken bir tarihte, "alternatif akımın babası" Nikola Tesla (Nikola Tesla) kablosuz şarjın planını tanımladı. Tesla'nın izinden giden sayısız bilim insanı, kablosuz şarjı derinlemesine araştırmaya başladı. Ancak kablosuz şarj cihazlarında kullanılan malzemelerin çoğu, yüksek maliyetli ve düşük şarj performansına sahip silikon ve galyum arsenit gibi sert malzemelerdir.Bu eksiklikler, kablosuz şarjda bu cihazların gelişimini sınırlamaktadır.
Her yerde bulunan Wi-Fi sinyali bilim insanlarına yeni ilham verdi, ancak mevcut cihazlar Wi-Fi frekans bandı sinyalini elektrik enerjisine dönüştüremiyor. Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nden Dreisenhaus ve araştırma ekibi, Wi-Fi bant sinyallerini yakalamak ve bunları doğrudan akıma dönüştürmek için yeni bir esnek doğrultucu anten kullandı. Bu teknoloji ile elektronik cihazlar pil sınırlamasından kurtulabilir ve Wi-Fi kullanılarak her an şarj edilebilir.
Molibden disülfür bazlı esnek rekan
Bu doğrultucu anten, esas olarak doğrultucu diyotlardan ve Wi-Fi frekans bandı antenlerinden oluşur. Anten, Wi-Fi sinyallerini almak için kullanılır ve doğrultucu diyot, enerji dönüşümünü gerçekleştirmek ve AC sinyallerini DC gücüne dönüştürmek için kullanılır. Bu yeni rectenna'da kullanılan doğrultucu alışılmadık bir özelliktir. Farklı metal fazlara bağlı molibden disülfürden (MoS2) yapılmıştır. İki boyutlu yarı iletken bir malzemedir ve genellikle esnek yarı iletken bileşenler yapmak için kullanılır.
Spesifik kimyasal maddelere maruz kaldıktan sonra, molibden disülfür atomları yeniden düzenlenebilir ve bir yarı iletken fazdan bir metal faza dönüştürülebilir. Doğrultucunun, devrenin parazitik kapasitansını ve direncini azaltırken Wi-Fi frekans bandındaki sinyalleri dönüştürebilmesinin nedeni, bu özel yarı iletken metal yapıdır. Parazitik kapasitans ve direnç ne kadar düşükse, redresörün verimliliği o kadar yüksek olur.
Molibden disülfürün yeniden düzenlenmesinden sonra, yarı iletken fazdan (2H) metal faza (1T / 1T ) değişir.
Peki, ne kadar verimlilik sağlayabilir? Araştırmacılar, deneylerde doğru dış koşullar altında, bu esnek rectenna'nın maksimum çıkış gücünün% 40'a ulaşabileceğini buldular. Diğer bir deyişle, dışarıdan 100 watt enerji sağlanırsa bu cihaz 40 watt elektrik üretebilir. Diğer sert rectennalar (silikon bazlı veya galyum arsenit bazlı) ile karşılaştırıldığında, bu rectenna'nın dönüşüm verimliliği hala daha düşüktür, ancak molibden disülfürün fiyatı nispeten daha düşüktür ve toksik değildir ve zararsızdır. Molibden sülfit bazlı rectenna, tamamen esnek bir cihazdır, yani alanı geniş yapılabilir ve doğrudan nesnenin yüzeyini kaplayabilir. Giyilebilir cihazlarda, implante tıbbi cihazlarda ve hatta günümüzde popüler olan bükülebilir cep telefonlarında kullanım gibi çeşitli özellikler uygulama olasılıklarını daha geniş hale getirir.
Geleneksel rectenna verimlilik dönüşümü ile karşılaştırıldığında (kırmızı, molibden disülfür bazlı rectenna'dır)
Araştırmacılar, bu çalışmanın kablosuz şarjın geliştirilmesinde bir kilometre taşı olduğu söylenebileceğini söyledi. Araştırmanın sürekli derinleşmesi ve cihazların sürekli optimizasyonu ile, belki yakın gelecekte, internette yüksek hızda gezinmek için her yerde bulunan Wi-Fi sinyalini gerçekten kullanabiliriz ve aynı zamanda, çeşitli elektronik cihazları hızlı bir şekilde şarj etmek için Wi-Fi sinyalini kullanabiliriz.
