Pesquisadores do MIT projetaram “retenas” que convertem sinais Wi-Fi em eletricidade

Fonte: eeNews Europe

Fico feliz que Habr tenha uma nova versão em inglês. E meu primeiro post em inglês é sobre o novo projeto do MIT. Os pesquisadores projetaram um diodo Schottky de capacitância ultra baixa e resistência ultra baixa, capaz de alternar nas frequências de GHz. Este diodo é capaz de retificar e converter sinais aleatórios de WiFi em eletricidade DC.

MoS ₂ "retenna" (é assim que os cientistas chamam de invenção) pode se tornar o principal elemento do processo roll-to-roll para cobrir grandes áreas. Ser antenas justas capazes de transformar sinais de rádio em eletricidade não é algo novo. A principal conquista dos engenheiros do MIT é a criação de retenna macia feita de liga especial.

Os retênios comuns não são flexíveis porque são feitos geralmente de arseneto de gálio. Assim, poderia ser usado como fonte de eletricidade para pequenos dispositivos com consumo mínimo de energia.

Como mencionado anteriormente, o MIT desenvolveu o reteno MoS ₂ com estrutura macia. Esta invenção consiste em duas partes. O primeiro é uma antena de RF flexível que simplesmente captura ondas eletromagnéticas e as passa para o diodo MoS2 Schottky (segunda parte). Em seguida, o diodo converte o sinal CA em tensão CC.

Esta é uma grande invenção, porque em muitos países e regiões os sinais Wi-Fi são onipresentes. Então você pode usá-lo para obter uma quantidade ilimitada de energia (na verdade não é ilimitada, mas de qualquer maneira é gratuita). A energia pode ser usada para ligar dispositivos sem bateria. Também as retenas flexíveis podem ser realmente grandes para gerar mais eletricidade.

Durante os experimentos, os cientistas foram capazes de gerar cerca de 40 microwatts de energia. Os níveis de potência dos sinais Wi-Fi eram de cerca de 150 microwatts. É o suficiente para chips de LED ou silicone com consumo mínimo. Geralmente esses chips funcionam dentro de dispositivos médicos implantáveis. Nem todo implante médico pode ser equipado com bateria (há muitas razões), portanto, a eletricidade "gratuita" é uma boa maneira de ligar esses dispositivos.

“Ao projetar o MoS2 em uma junção de fase metálica semicondutora 2-D, construímos um diodo Schottky ultra-rápido e atomicamente fino que minimiza simultaneamente a resistência em série e a capacitância parasitária”, diz o primeiro autor e pós-doc do EECS, Xu Zhang. Ele também acrescentou que o novo reteno pode converter a maioria das bandas de radiofrequência usadas por nossos eletrônicos diários, incluindo Wi-Fi, Bluetooth, LTE celular e muitos outros.

Agora, a eficiência mínima de saída do novo sistema é de cerca de 40%. Ao mesmo tempo, a eficiência energética da maioria dos retenos rígidos modernos feitos de silício ou arseneto de gálio atinge cerca de 50 a 60%. No futuro próximo, o cientista desenvolverá retenas flexíveis mais eficientes, o protótipo atual é apenas uma prova de conceito.