يعمل العلماء منذ سنوات على حصد قوة موجات الراديو المحيطة لتشغيل الأجهزة الصغيرة ، ولا يكاد يوجد في هذه الأيام مصدر أكثر ثراءً لهذه الإشارات من شبكات Wi-Fi. أظهر الباحثون طريقة جديدة لتسخير هذه الترددات ، وتطوير شريحة جديدة يمكنها تحويلها إلى طاقة لمصباح LED صغير ، وربما أجهزة استشعار وأجهزة إلكترونية صغيرة أخرى.
على مر السنين نظرنا في عدد من المشاريع البحثية تسعى إلى حصاد الطاقة من موجات الراديو ، مثل تلك التي أنشأتها شبكة Wi-Fi ، مع بعض العروض وعد حقيقي. تكمن الفكرة في تحويل الطاقة من هذه الشبكات اللاسلكية التي من شأنها أن تذهب سدى واستخدامها في تشغيل الإلكترونيات ، لكن توليد كميات كبيرة من الطاقة أثبت أنه يمثل تحديًا حتى الآن.
التكنولوجيا الجديدة ، التي طورها علماء في جامعة سنغافورة الوطنية (NUS) وجامعة توهوكو اليابانية ، تستخدم ما يعرف باسم مذبذبات عزم الدوران (STOs). هذه فئة جديدة نسبيًا من الأجهزة الصغيرة التي لديها القدرة على توليد أفران ميكروويف ، ولكنها لم تؤد إلا إلى نواتج طاقة منخفضة حتى الآن.
يعد الانضمام إلى العديد من STO معًا على شريحة واحدة إحدى الطرق التي يأمل العلماء في زيادة ناتج الطاقة هذا ، لكنهم واجهوا مشكلة في تحديد التكوين الأمثل ، حيث ابتليت الجهود حتى الآن بمشكلات حول التباعد والاستجابات منخفضة التردد. قام مؤلفو الدراسة الجديدة بتصميم واختبار تخطيط جديد حيث يتم توصيل ثمانية STO في سلسلة ، والتي يقولون إنها تتغلب على هذه المشكلات.
كانت المصفوفة قادرة على أخذ موجات راديو 2.4 جيجا هرتز الناتجة عن إشارات Wi-Fi وتحويلها إلى إشارة جهد مباشر. تم تمرير هذا إلى مكثف واستخدامه لإضاءة 1.6 فولت LED. مكّن شحن المكثف لمدة خمس ثوانٍ من بقاء مؤشر LED مضيئًا لمدة دقيقة ، حتى بعد إيقاف تشغيل مصدر الطاقة.
يقول البروفيسور يانغ هيونسو ، مؤلف الدراسة: "نحن محاطون بإشارات Wi-Fi ، ولكن عندما لا نستخدمها للوصول إلى الإنترنت ، فإنها تكون غير نشطة ، وهذا إهدار كبير". "أحدث نتائجنا هي خطوة نحو تحويل موجات الراديو 2.4 جيجا هرتز المتاحة بسهولة إلى مصدر أخضر للطاقة ، وبالتالي تقليل الحاجة إلى البطاريات لتشغيل الإلكترونيات التي نستخدمها بانتظام. بهذه الطريقة ، يمكن تشغيل الأدوات الكهربائية الصغيرة وأجهزة الاستشعار لاسلكيًا باستخدام موجات تردد الراديو كجزء من إنترنت الأشياء. مع ظهور المنازل والمدن الذكية ، يمكن أن يؤدي عملنا إلى ظهور تطبيقات موفرة للطاقة في أنظمة الاتصال والحوسبة والأنظمة العصبية ".
سيتطلع الباحثون الآن إلى تعزيز قدرة تقنيتهم على جمع الطاقة من خلال زيادة عدد STO في المصفوفة. سوف يستكشفون أيضًا كيف يمكن استخدامه لتشغيل الأجهزة الإلكترونية وأجهزة الاستشعار الأخرى.
تم نشر البحث في المجلة طبيعة الاتصالات.
المصدر جامعة سنغافورة الوطنية
كوينسمارت. Beste Bitcoin-Börse في أوروبا
المصدر: https://newatlas.com/electronics/small-chip-wi-fi-signals-power-led-light/
