پژوهشگران دانشگاه ملی سنگاپور موفق به ساخت یک ماژول استخراج انرژی شده‌اند که می‌تواند از امواج الکترومغناطیسی در فرکانس رادیویی انرژی جذب کند. این اختراع می‌تواند از طریق جذب انرژی از امواج موبایل یا Wi-Fi ، با تأمین بخشی از انرژی مورد نیاز دستگاههای کم مصرف، وابستگی آنها به باتری را کاهش دهد.
ماژول استخراج انرژی بی‌سیم انرژی موجود در امواج رادیویی سرگردان که به «انرژی پَرت» هم مشهور است را به ولتاژ مستقیم (DC) تبدیل می‌کند که می‌تواند توسط دستگاههای کم‌مصرف استفاده شود. استفاده از این ماژول‌ها در دستگاه‌هایی که در نقاط دورافتاده یا شرایطی که تعویض باتری آنها به راحتی امکانپذیر نیست، عمر عملیاتی و نیاز به تعمیر و نگهداری دستگاه‌ها را کاهش می‌دهد.
در اطلاعیه منتشر شده به ظرفیت این فناوری برای کاهش وابستگی به باتری در تأمین انرژی دستگاه‌ها اشاره شده که به کاهش اثرات زیست محیطی باتری‌ها و افزایش عمر مفید دستگاه‌ها می‌انجامد. به این ترتیب ساخت شبکه‌های حسگر و محصولات مبتنی بر اینترنت اشیاء که پیش از این غیرممکن یا بسیار گران به نظر می‌رسید، امکانپذیر می‌شود.
فناوری جدید استخراج انرژی از سیگنالهای رادیویی (RF) با سطح انرژی بسیار پایین‌تر از فناوری‌های موجود را امکانپذیر می‌کند که استفاده از آن در دستگاههای بسیار کم مصرف (Ulta-Low Power) مثل حسگرهای دما را ممکن می‌سازد.
پروفسور Yang Hyunsoo از پژوهشگران پروژه در دانشگاه ملی سنگاپور در این رابطه می‌گوید:
ما یکسو سازهای چرخشی (ادوات الکترونیکی که ولتاژ متناوب را به ولتاژ مستقیم قابل استفاده در دستگاههای الکترونیکی تبدیل می‌کنند) یا Spin-rectifier را برای کار با سطح انرژی بسیار پایین (کمتر از -20 dBm) سیگنالهای رادیویی در محیط اتاق بهینه کردیم و آرایه‌ای از این یکسو سازها را در ماژول جذب انرژی بکار بردیم که می‌تواند برای تأمین انرژی لامپ‌های LED و حسگرهای تجاری به کار رود.
چالش اصلی در استخراج انرژی از امواج رادیویی
به گفته دکتر Yang، چالش اصلی در ساخت این ماژول طراحی یکسوساز قابل استفاده در سطوح انرژی بسیار پایین بوده است. وی توضیح داد که فناوری دیودها شاتکی مورد استفاده در یکسوسازها به مدت چندین دهه بدون پیشرفت خاصی به کار خود ادامه داده که دلیل اصلی آن محدودیت‌های ترمودینامیکی در سطوح انرژی پایین است.
دکتر Yang در ادامه بیان می‌کند که راه حل، استفاده از یکسوسازهای چرخشی با ابعاد نانومتری است که عملکرد بهتری در تبدیل ولتاژ بی‌سیم به DC دارند. در حال حاضر محققان دانشگاه ملی سنگاپور در حال تلاش برای اضافه کردن یک آنتن-روی-تراشه به دستگاه خود هستند که پیش‌بینی می‌شود بازدهی ماژول استخراج انرژی را افزایش دهد.
در همین رابطه بخوانید:
در صورت موفقیت، نسخه تجاری این فناوری می‌تواند ساخت طیف وسیعی از دستگاههای جدید با کاربردهای تجاری، علمی و پزشکی را ممکن سازد.
نتایج این تحقیق حاصل همکاری دانشگاه ملی سنگاپور، دانشگاه توهوکو ژاپن و دانشگاه مسینا ایتالیا بوده در مجله معتبر Nature Electronics انتشار یافته است.
نظر خود را اضافه کنید.
برای ارسال نظر وارد شوید
ارسال نظر بدون عضویت در سایت