Dok se u Srbiji vodi bitka za iskopavanje litijuma, moguće je da će u bliskoj budućnosti baterije otići u zaborav. Naravno do takvog sleda okolnosti potrebno je još dosta istraživanja, ali prvi korak bi mogao biti prototip modula za prikupljanje energije na neobičan način, koji su naučnici uspeli da naprave.
Bežično punjenje uređaja nije ništa novo. Korisnicima pametnih telefona dobro je poznat princip da jednostavno stave telefon na podlogu za punjenje i baterija će se napuniti.
Ali, šta kad biste mogli da koriste telefon uvek i bez baterije? Upravo na tome rade naučnici s Nacionalnog univerziteta u Singapuru, piše Zimo.
Naime, razvili su prototip modula za sakupljanje energije, reklo bi se – iz vazduha, prenosi N1.
Radiofrekvencijska energija kao put u ekološku budućnost
Tačnije, radi se o modulu (a i tehnologiji) koja ambijentalne, odnosno “otpadne” radiofrekvencijske signale pretvara u jednosmerni napon, koji se potom može koristiti za napajanje malih električnih uređaja, bez upotrebe baterija.
Kako su istakli prilikom predstavljanja prototipa, tehnologije prikupljanja radiofrekvencijske energije su bitne, jer smanjuju zavisnost od baterija, produžavaju životni vek uređaja, smanjuju uticaj na okolinu i povećavaju izvodivost bežičnih senzornih mreža i IoT uređaja u udaljenim područjima gde je česta zamena baterija nepraktična.
Suočeni sa izazovima
Ali, dodaju, takve tehnologije suočavaju se sa izazovima zbog niske ambijentalne snage radiofrekvencijskog signala (obično manje od -20 dBm).
Trenutna tehnologija ispravljača ili ne radi, ili pokazuje nisku efektivnost pretvaranja radiofrekvencija u jednosmerni napon.
Stoga je tim istraživača iz Singapura, u saradnji sa naučnicima sa Univerziteta Tohoku (TU) u Japanu i Univerziteta Mesina (UNIME) u Italiji, razvio kompaktnu i osetljivu tehnologiju ispravljača koja koristi “spin-rectifier” (povratni ispravljač), na nanoskali za pretvaranje ambijentalnih bežičnih radiofrekvencijskih signala snage manje od -20 dBm u jednosmerni napon.
Tim je optimizovao te ispravljače i dizajnirao dve konfiguracije – jednu koja radi između -62 dBm i -20 dBm, i niz od 10 ispravljača u nizu u modulu za prikupljanje energije.
Rezultat je bio uspešno napajani komercijalni senzor temperature na -27 dBm.
– Prikupljanje ambijentalnih radiofrekvencijskih elektromagnetskih signala, ključno je za unapređenje energetski efikasnih elektronskih uređaja i senzora.
Međutim, postojeći moduli za prikupljanje energije suočavaju se sa izazovima rada pri niskoj snazi zbog ograničenja u postojećoj tehnologiji ispravljača -objasnio je profesor Jang Hunso sa Odseka za elektrotehniku i kompjutersko inženjerstvo na NUS College of Design and Engineering, koji je predvodio projekat.
Saradnjom do unapređenja samoodrživih pametnih sistema
Pojašnjavajući ovu novu tehnologiju, prof. Jang je istakao da su optimizovali ispravljače za rad na niskim nivoima radiofrekvencijske snage dostupnim u okolini i integrisali niz takvih ispravljača u modul za prikupljanje energije za napajanje LED i komercijalnih senzora pri radiofrekvencijskoj snazi manjoj od -20 dBm.
– Naši rezultati pokazuju da je SR-tehnologiju lako integrisati i skalabilna je, olakšavajući razvoj velikih ispravljačkih nizova za razne radiofrekvencije i komunikacione aplikacije male snage – dodao je prof. Jang.
Rezultati su objavljeni u prestižnom časopisu „Nature Electronics“.
Istraživački tim NUS-a sada istražuje integraciju antene na čipu za poboljšanje efikasnosti i kompaktnosti ispravljačkih tehnologija.
Takođe nameravaju da sarađuju sa industrijskim i akademskim partnerima za unapređenje samoodrživih pametnih sistema zasnovanih na ovakvim ispravljačima na čipu.
To bi moglo utrti put kompaktnim tehnologijama na čipu za bežično punjenje i sistema detekcije signala.
Izvor: N1
Koluvija u borbi protiv Rio Tinta: Baterije od konoplje mnogo bolje od litijumskih
Dodaj komentar