केवल 3 परमाणुओं की मोटाई के साथ MoS 2 से एक Schottky डायोड के साथ एक अद्वितीय 2D रेक्टेना विकसित किया
इंजीनियरों ने लंबे समय से सीखा है कि रेडियो सिग्नल से ऊर्जा कैसे निकाली जाए। इसके लिए,
रेक्टेंसेस (
रेक्टिफाइंग एंटेना) का उपयोग किया जाता है जो विद्युत चुम्बकीय तरंग क्षेत्र की ऊर्जा को प्रत्यक्ष वर्तमान ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। सबसे सरल विकल्प एक आधा-लहर वाइब्रेटर हो सकता है, जिसके कंधों के बीच एक डायोड स्थापित होता है।
मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के इंजीनियरों ने एक
नया MoS 2 रेक्टेन डिज़ाइन पेश किया है जो कई फायदे प्रदान करता है। सबसे पहले, यह केवल तीन परमाणुओं की मोटाई के साथ एक सपाट संरचना है, यह सिलिकॉन और गैलियम आर्सेनाइड पर रेक्टिफायर के विपरीत, लचीला है। दूसरे, मोलिब्डेनम सल्फाइड बहुत सस्ता है। और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि एक लचीली रेक्टेंना विद्युत चुम्बकीय विकिरण द्वारा 10 गीगाहर्ट्ज तक की आवृत्ति के साथ संचालित होती है और
वाई-फाई रेंज में ठीक काम करती है , अर्थात 2.4 से 5.9 गीगाहर्ट्ज तक। यह लगभग 40 microwatts बचाता है। ज्यादा नहीं, लेकिन एक एलईडी या एक साधारण चिप के लिए पर्याप्त है।
लंबी दूरी पर ऊर्जा का माइक्रोवेव संचरण कुछ क्षेत्रों में एक अनिवार्य तकनीक है। उदाहरण के लिए, वैज्ञानिक
एक अंतरिक्ष लिफ्ट को
तेज करने और
कक्षा में सौर पैनलों द्वारा एकत्रित ऊर्जा को नीचे स्थानांतरित करने के लिए इसका उपयोग करने के बारे में बात कर रहे हैं। लेकिन एक बैंकल एप्लीकेशन भी है। उदाहरण के लिए, लघु सेंसर और इंटरनेट के अन्य उपकरण एक अंतर्निहित बैटरी या अन्य भौतिक शक्ति स्रोत के बिना वर्षों तक काम कर सकते हैं, बस एक रेडियो सिग्नल से ऊर्जा प्राप्त कर सकते हैं।
IoT डिवाइस मनमानी आवृत्तियों पर आसपास की रेडियो तरंगों से करंट निकाल सकते हैं, जिनमें वाईफाई, ब्लूटूथ, एलटीई और कई अन्य शामिल हैं। 50-60% तक की दक्षता के साथ सिलिकॉन और गैलियम रेक्टेन और रेक्टिफायर पहले ही विकसित हो चुके हैं। एक नए MoS
2 रेक्टेना में, दक्षता आमतौर पर 30% से अधिक नहीं होती है, लेकिन तकनीक अभी भी काफी दिलचस्प है।
जैसा कि नीचे चित्र में दिखाया गया है, डिवाइस
एक Schottky डायोड का उपयोग करता
है । यह धातु-अर्धचालक संक्रमण के गुणों का अनुकरण करता है, जिसका उपयोग अब तक रेक्टेंसेस में किया गया है। इसके कारण,
परजीवी समाई को कम किया जाता है और परिमाण के एक क्रम से रूपांतरण को तेज किया जाता है, अर्थात, रेक्टिफायर तरंगों को बहुत अधिक आवृत्तियों पर संसाधित कर सकता है: 10 तक और यहां तक कि 12 गीगाहर्ट्ज़ तक। पहले, यह लचीले रेक्टिफायर के साथ संभव नहीं था।
2 डी इलेक्ट्रॉनिक्स
लचीले इलेक्ट्रॉनिक्स
का उपयोग पूरी तरह से नए क्षेत्रों में किया जा सकता है : वास्तव में, यह एक अदृश्य फिल्म है जिसमें कोई भी गैजेट बदल जाता है। आविष्कार के लेखक लिखते हैं, साधारण रोजमर्रा की वस्तुएं "एक स्मार्ट वितरित सेंसर नेटवर्क में बदल जाती हैं"। इस तरह की एक इलेक्ट्रॉनिक फिल्म कमरों की दीवारों (जैसे वॉलपेपर), इमारतों, पुलों, सड़कों को कवर कर सकती है, जो भी हो, सेंटर फॉर ग्राफीन इंस्ट्रूमेंट्स और 2 डी सिस्टम से एमआईटी माइक्रोसिस्टम्स टेक्नोलॉजी लेबोरेटरी में
इंजीनियर थॉमस पलासीस कहते हैं ।
हाल के वर्षों में, ऐसे नेटवर्क के कई महत्वपूर्ण घटक विकसित किए गए हैं, जिनमें
ट्रांजिस्टर, सेंसर, मेमोरी डिवाइस शामिल हैं । एक प्रभावी दो-आयामी बिजली स्रोत की आवश्यकता थी। अब वह है। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, यह रेक्टेंना
मौजूदा फ्लैट रेक्टिफायर्स की तुलना में तेजी से परिमाण के क्रम में काम करता है, इसलिए पहली बार वाई-फाई सिग्नल से ऊर्जा निकालना संभव हो गया। वैज्ञानिकों के अनुसार, इस तरह की सार्वभौमिक बिजली आपूर्ति विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों के साथ एकीकरण के लिए अच्छी तरह से अनुकूल है।
वायरलेस एनर्जी वाला एक उपकरण चिकित्सा प्रत्यारोपण के लिए बेहतर है, साथ ही मानव शरीर के अंदर काम करने वाले
सेंसर भी निगल जाते हैं: "आदर्श रूप से, आप ऐसी प्रणालियों में बैटरी स्थापित नहीं करना चाहते हैं, क्योंकि अगर लिथियम लीक होता है, तो रोगी मर सकता है," इंजीनियर ग्रेवाल
कहते हैं तकनीकी विश्वविद्यालय मैड्रिड, नए रेक्टेना के डेवलपर्स में से एक। "शरीर से इन छोटी प्रयोगशालाओं को शक्ति देने और बाहरी कंप्यूटरों को डेटा हस्तांतरित करने के लिए पर्यावरण से ऊर्जा एकत्र करना कहीं बेहतर है।"
टीम वर्तमान में बड़ी प्रणालियां बनाने और रेक्टेंना प्रभावशीलता बढ़ाने पर काम कर रही है। जर्नल
नेचर में 28 जनवरी, 2019 को वैज्ञानिक लेख
प्रकाशित हुआ था।
आज IoT डेवलपर्स और इनोवेटर्स की भीड़ में शामिल हों!
GlobalSign समाधान के साथ विभिन्न
PKI आधारित IoT डिवाइस प्रबंधित करें।
अधिक जानकारी चाहिए? हम आपको हमेशा फोन +7 499-678-2210 पर सलाह देकर खुश हैं।