ساخت فناوری جدیدی بدون باتری؛ دریافت انرژی از هوا!
به گزارش وبلاگ صنعت چاپ، پژوهشگران در جدیدترین مطالعات توانسته اند امواج رادیویی را به انرژی تبدیل نمایند؛ این موضوع در حال حاضر تیتر یک رسانه های فناوری شده و در ادامه شرح می دهیم که چطور این دستاورد به دست آمده و اصلا ساز و کار این ساخت فناوری چیست.
نوآوری کلیدی در ساخت فناوری تازه، یک چرخش یکسو نماینده در مقیاس نانو به شمار میرود که می تواند سیگنال های رادیویی بسیار کم مصرف کمتر از dBm 20- را به ولتاژ جریان مستقیم قابل استفاده تبدیل کند. این دستگاه بر نقطه اصلی یکسو نماینده های برداشت انرژی رادیویی موجود غلبه می نماید، که برای عملکرد کارآمد در سطوح پایین محیط کوشش می نمایند.
پروفسور یانگ هیونسو، عضو دانشگاه ملی سنگاپور که این پروژه را رهبری می کرد، شرح داد که یکسو نماینده های دیود سنتی گیگاهرتز شاتکی به علت محدودیت ای اساسی ترمودینامیکی در سطوح توان پایین، برای دهه ها راکد مانده اند. کوشش های اخیر بر بهبود کارایی آنتن و شبکه های تطبیق امپدانس متمرکز شده که ردپای تراشه را افزایش می دهد و مانع کوچک سازی می گردد. در مقابل، تیم یانگ نشان داد که یکسو نماینده های اسپین در مقیاس نانو روشی فشرده، حساس و کارآمد برای تبدیل مستقیم امواج رادیویی به برق متناوب DC را ارائه می دهند.
برای دستیابی به این پیشرفت، محققان دستگاه های چرخشی یکسو نماینده را به دو پیکربندی بهینه کردند: یک یکسو نماینده منفرد بین 62- دسی بل و 20- دسی بل و آرایه ای از 10 چرخشی یکسو نماینده به صورت سری با راندمان تبدیل 7.8 درصد. ادغام آرایه در یک ماژول برداشت انرژی به آنها اجازه داد تا یک سنسور دمای تجاری را تنها با توان ورودی 27- دسی بل متر تغذیه نمایند.
نتایج به دست آمده با همکاری محققان دانشگاه توهوکو در ژاپن و دانشگاه مسینا در ایتالیا، در مجله Nature Electronics در 24 ژوئیه منتشر شد.
این دستاورد در حقیقت یک اثبات مفهوم هیجان انگیز است، اما ماژول های برداشت انرژی اسپین-یکسو نماینده هنوز جا برای بهبود دارند. تیم یانگ در زمان کنونی در حال کار روی ادغام یک آنتن روی تراشه است که می تواند کارایی و فشردگی را بیشتر افزایش دهد.
محققان بعلاوه قصد دارند با شرکای صنعتی و دانشگاهی برای پیشبرد توسعه سیستم های هوشمند خودپایدار با یکسو نماینده های چرخشی روی تراشه همکاری نمایند. آنها امیدوارند که این امر امکان ظهور فناوری های فشرده روی تراشه را برای شارژ بی سیم و سیستم های تشخیص سیگنال بر اساس برداشت سیگنال های فرکانس رادیویی محیطی فراهم کند.
در یک مطالعه مشابه، محققان کره ای فناوری backscatter را بهینه کردند و به دستگاه ها اجازه دادند سیگنال های بی سیم مدوله شده را برای انتقال داده ها برای افزایش عملکرد بدون باتری منعکس نمایند و در نتیجه 40 درصد بهبود در بهره وری انرژی ایجاد گردد.
منبع: techspot
منبع: دیجیکالا مگ