المصدر: إي نيوز أوروباأنا سعيد لأنّ Habr حصل على نسخة إنجليزية جديدة. وأول وظيفة لي باللغة الإنجليزية هي عن مشروع جديد لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.
صمم الباحثون سعة منخفضة للغاية ومقاومة منخفضة للغاية الصمام الثنائي شوتكي قادرة على التبديل في ترددات غيغاهرتز. هذا الصمام الثنائي قادر على تصحيح وتحويل إشارات WiFi العشوائية إلى كهرباء DC.
يمكن أن تصبح MoS
2 "المستقيمة" (هكذا يطلق على العلماء اختراعهم) العنصر الرئيسي في عملية التدحرج لتغطية مناطق ضخمة. أن نكون منصفين قادرين على تحويل إشارات الراديو إلى كهرباء ليس بالأمر الجديد. الإنجاز الرئيسي لمهندسي معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا هو إنشاء مستطيل ناعم مصنوع من سبيكة خاصة.
المستقيمات الشائعة ليست مرنة لأنها مصنوعة عادة من زرنيخيد الغاليوم. وبالتالي ، يمكن استخدامه كمصدر للكهرباء للأجهزة الصغيرة بأقل استهلاك للطاقة.
كما
وضعت معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا المذكورة أعلاه المستقيمة MoS
2 مع بنية لينة. يتكون هذا الاختراع من جزأين. الأول هو هوائي RF مرن يلتقط الموجات الكهرومغناطيسية ويمررها إلى الصمام الثنائي MoS2 Schottky (الجزء الثاني). ثم يحول الصمام الثنائي إشارة التيار المتردد إلى جهد تيار مستمر.
يعد هذا اختراعًا رائعًا نظرًا لوجود إشارات WiFi في العديد من البلدان والمناطق في كل مكان. لذلك يمكنك استخدامه للحصول على كمية غير محدودة من الطاقة (ليست في الواقع غير محدودة ، ولكن على أي حال فهي مجانية). يمكن استخدام الطاقة لتزويد الأجهزة الخالية من البطارية. كما يمكن أن تكون المستطيلات الناعمة كبيرة جدًا لتوليد المزيد من الكهرباء.
خلال التجارب ، تمكن العلماء من توليد حوالي 40 ميكروواط من الطاقة. كانت مستويات طاقة إشارات Wi-Fi حوالي 150 ميكرو واط. يكفي فقط لرقائق LED أو السيليكون بأقل استهلاك. عادة ما تعمل هذه الرقائق داخل الأجهزة الطبية القابلة للزرع. لا يمكن تزويد كل غرسة طبية بالبطارية (هناك العديد من الأسباب) لذلك الكهرباء "المجانية" هي وسيلة جيدة لتشغيل هذه الأجهزة.
يقول المؤلف الأول و EECS postdoc Xu Zhang: "من خلال هندسة MoS2 إلى تقاطع طور لأشباه الموصلات ثنائية الأبعاد ، قمنا ببناء ديود شوتكي رفيع الذري ، فائق السرعة يقلل بشكل متزامن من المقاومة المتسلسلة والسعة الطفيلية". وأضاف أيضًا أن المستطيلات الجديدة يمكنها تحويل معظم نطاقات الترددات الراديوية التي تستخدمها إلكترونياتنا اليومية ، بما في ذلك Wi-Fi و Bluetooth و LTE الخلوي والعديد غيرها.
الآن الحد الأدنى من كفاءة الانتاج للنظام الجديد حوالي 40 ٪. في نفس الوقت ، تحقق كفاءة الطاقة لمعظم المستقيمات الصلبة الحديثة المصنوعة من السيليكون أو زرنيخيد الغاليوم حوالي 50 إلى 60 بالمائة. في أقرب عالم مستقبلي سيطور مستطيلات مرنة أكثر كفاءة ، النموذج الأولي الحالي هو مجرد دليل على المفهوم.