Сколько раз вы оставались на улице с разряженным смартфоном, не имея возможности даже вызвать такси, чтобы добраться домой и его зарядить? В лучшем случае у вас с собой могло быть зарядное устройство, но это автоматически означало, что придется провести несколько часов в ближайшем кафе, ожидая, пока зарядится ваш гаджет. Павер-банки частично решают эту проблему, но носить их с собой не всегда удобно, да и их тоже нужно не забывать заряжать. Но что, если бы мы могли заряжать свои гаджеты в любое время, используя обыкновенный сигнал Wi-Fi? Исследователи давно ищут пути решения этой проблемы, и похоже, последний прорыв позволил им еще на шаг приблизиться к мечте.
Wi-Fi для зарядки гаджетов
Согласно статье в журнале Nature, исследователи разработали систему, которая соединяет гибкую антенну для захвата радиоволн с двухмерным полупроводником, способным преобразовывать сигналы в постоянный ток. Затем его можно использовать для питания цепей или перезарядки батарей. В экспериментальных условиях устройство было способно производить 40 микроватт под воздействием типичных сигналов Wi-Fi. Этого достаточно, чтобы запустить светодиод или кремниевый чип.
Находка ученых
Система называется Rectenna, и помимо Wi-Fi она способна использовать значительный диапазон радиоволн. Это делает ее идеальной системой для подзарядки гаджетов в бытовых условиях. Кроме того, ее можно использовать в медицинских устройствах, как имплантируемых, так и футуристических «умных таблетках», которые предоставляют врачам данные диагностики после того, как пациенты их проглатывают.
«Что, если бы нам удалось разработать электронные системы, которыми можно было бы покрыть мосты, автомагистрали, стены домов и офисов? Но как обеспечить эту электронику энергией? - говорится в заявлении соавтора исследования профессора Томаса Паласиоса из Массачусетского технологического института. - Мы создали новый способ питания электронных систем будущего – путем сбора энергии сигналов Wi-Fi, которые легко интегрируются на больших площадях».
Особенности системы
Инновационная система состоит из двух частей и является результатом использования дисульфида молибдена – материала, который можно собрать в лист толщиной всего три атома. Такая толщина позволяет интегрировать его в гибкие системы, а его паразитная емкость (явление, при котором определенные материалы накапливают небольшие количества электрического заряда, замедляя цепь) в 10 раз ниже, чем в современных системах. Это позволяет устройству захватывать и преобразовывать радиоволны до 10 гигагерц, покрывая частоты, необходимые для работы Wi-Fi.
«Эта конструкция позволяет создать гибкое и достаточно быстрое устройство, покрывающее большую часть радиочастот, которые используют наши гаджеты, включая Wi-Fi, Bluetooth, сотовую LTE и многие другие», - добавил ведущий автор исследования доктор Сюй Чжан.
