麻省理工学院的研究人员设计了“整流天线”,可将Wi-Fi信号转换为电能


资料来源:eeNews Europe

我很高兴Habr有了全新的英文版本。 我的第一篇英文文章是有关麻省理工学院新项目的。 研究人员设计了一种能够在GHz频率下切换的超低电容和超低电阻的肖特基二极管。 该二极管能够整流并将随机WiFi信号转换为直流电。

MoS 2 “整流天线”(这就是科学家称其为发明的方式)可能会成为卷对卷工艺覆盖广阔区域的主要元素。 公平地说,能够将无线电信号转换为电能的天线并不是什么新鲜事。 麻省理工学院工程师的主要成就是创造了由特殊合金制成的软整流天线。

普通的整流天线不灵活,因为它们通常由砷化镓制成。 因此,它可以用作具有最小功耗的小型设备的电源。

如上所述,麻省理工学院开发了具有软结构的MoS 2整流天线。 本发明包括两个部分。 第一个是柔性RF天线,它可以简单地捕获电磁波,然后将其传递到MoS2肖特基二极管(第二部分)。 然后,二极管将交流信号转换为直流电压。

这是一项伟大的发明,因为在许多国家和地区,WiFi信号无处不在。 因此,您可以使用它来获取无限量的能量(实际上并不是无限的,但是无论如何它都是免费的)。 能源可用于为无电池设备供电。 同样,软整流天线可能真的很大以产生更多的电。

在实验过程中,科学家能够产生约40微瓦的功率。 Wi-Fi信号的功率水平约为150微瓦。 对于LED或硅芯片而言,只需最少的消耗就足够了。 通常,这些芯片在可植入医疗设备中工作。 并非每个医疗植入物都可以配备电池(有许多原因),因此“免费”通电是为这些设备供电的好方法。

第一作者和EECS博士后Xu Zhang说:“通过将MoS2设计成二维半导体金属相结,我们构建了原子薄,超快的肖特基二极管,同时最小化了串联电阻和寄生电容。” 他还补充说,新的整流天线可以转换我们日常电子设备使用的大多数无线电频段,包括Wi-Fi,蓝牙,蜂窝LTE等。

现在,新系统的最小输出效率约为40%。 同时,由硅或砷化镓制成的大多数现代刚性整流天线的功率效率可达到约50%至60%。 在不久的将来,科学家将开发出更高效的柔性整流天线,目前的原型只是概念的证明。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN439744/


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