Изследователски екип, ръководен от Националния университет на Сингапур (NUS) е постигнал значителен напредък в технологията за „събиране“ на енергия. Това нововъведение може да премахне необходимостта от батерии в различни електронни устройства.

Учените са разработили нов тип изправител, който може ефективно да преобразува сигналите на околната радиочестота (RF), които обикновено се считат за „отпадъчна“ енергия, в използваемо напрежение на постоянен ток (DC).

Тази нова технология преобразува околните радиочестотни сигнали от източници като Wi-Fi и клетъчни мрежи в използваемо електричество.

„Технологиите за „събиране“ на радиочестотна енергия като тази са от съществено значение, тъй като намаляват зависимостта от батериите, удължават живота на устройствата, свеждат до минимум въздействието върху околната среда и подобряват осъществимостта на безжичните сензорни мрежи и устройствата за интернет на нещата в отдалечени райони, където честата подмяна на батериите е непрактична.“

се посочва в съобщението за пресата

Изследването на учените демонстрира използването на наноразмерни спин-коригиращи устройства (SR) за постигане на това преобразуване. Те са постигнали това дори при ниски нива на радиочестотна мощност под -20 dBm – праг, при който съществуващите технологии изпитват затруднения.

„Оптимизирахме спин-коригиращите устройства за работа при ниски нива на радиочестотна мощност, налични в околната среда, и интегрирахме масив от такива спин-коригиращи (SR) устройства в модул за събиране на енергия за захранване на светодиод и търговски сензор при радиочестотна мощност под -20 dBm.“

обясни професор Янг Хюнсу от NUS, който е ръководител на проекта

Екипът успешно захрани температурен сензор с помощта на тази технология. Традиционните токоизправители, като диодите на Шотки се сблъскват с термодинамични ограничения и паразитни ефекти при ниски нива на мощност. Екипът оптимизира SR устройствата, създавайки конфигурации, които работят ефективно в широк диапазон на мощността. Забележително е, че масивът от 10 SR постига впечатляваща ефективност от 7,8% и висока чувствителност.

„Технологията на спин-коригиращите устройства предлага обещаваща алтернатива, която превъзхожда сегашната ефективност и чувствителност на диодите на Шотки в режим на ниска мощност.“

заяви д-р Рагав Шарма, първи автор на статията

Това постижение е сравнителен анализ на технологиите за радиочестотни изправители при ниска мощност, което проправя пътя за проектиране на следващо поколение радиочестотни устройства за събиране на енергия от околната среда и сензори, базирани на спин-изправители.

Сега изследователският екип се фокусира върху интегрирането на антена в чипа, за да подобри още повече ефективността и компактността на своята технология.

Те също така проучват последователно-паралелни връзки и взаимовръзки в чипа, за да подобрят събирането на радиочестотна енергия, с потенциал да генерират достатъчно напрежение, за да премахнат необходимостта от усилвател на DC-DC.