MIT研發Wi-Fi充電專用天線 世上最薄半導體捕捉電磁波

▲▼玩手機、正妹、拍照、照相。(圖/取自pixabay)

▲現代人手機不離身,一旦電量耗盡,常會感到心神不寧。(示意圖/取自pixabay)

國際中心/綜合報導

手機沒電時你是否會覺得自己的HP也跟著耗盡呢?很多人都曾想像過,如果能從Wi-Fi中取得電力要有多方便。美國麻省理工學院(MIT)與多個單位的科學家正在實現這個幻想,研發出第一個能夠捕捉環境電子將Wi-Fi信號轉換成電力的天線。

根據《科技探索》(Tech Xplore)報導,MIT電機工程系教授兼石墨烯與微系統實驗室主任帕拉西斯(TomásPalacios)表示,「我們已經提出一種新方法,能為未來的電子系統提供動力,透過Wi-Fi收集能量,不必擔心電子設備電量耗盡。」

這項研究由馬省理工學院、波士頓大學、南加州大學、馬德里技術大學、馬德里查理三世大學、美國陸軍研究實驗室、美國國家量子材料中心以及美國科學研究辦公室等單位合作,是跨國、跨學術的聯合團隊,論文作者共有15名。

MIT的研究人員展示一種新的「整流天線」,可以將交流電磁波(AC)轉為直流電,使用靈活的射頻(RF)天線捕捉電磁波,(如Wi-Fi電波),並將天線連接至僅由幾個原子厚度的二維半導體製成的新型檢波器,透過檢波器整流後,轉換為直流電(DC),成為充電所需的電力。

整流天線(Rectenna)是由整流器(Recrifier,一般指能把AC轉成DC的二極體的總稱。)與天線(antenna)所組成,一個天線配上一個二極體就能將電磁波化為能量。檢波器則是以高頻訊號為輸入訊號並提供原始訊號的包絡的一種電子線路。

這項研究所使用的整流天線與傳統有很大的差異,可充電的整流天線使用新型二維材料二硫化鉬(MoS2)製成,之所以稱為二維,是因為其厚度僅僅3個原子厚,堪稱世界上最薄的半導體。因為這種特質,MoS2擁有捕捉環境電子的特性,讓這些電子成為有用的電流。

馬德里技術大學研究員格拉哈爾(JesúsGrajal)說,Wi-Fi充電技術也能為「植入式醫療設備」供電,降低更換電池的頻率。

目前的實驗結果中,研究人員將設備置於典型的Wi-Fi信號(約150微瓦)環境中,僅產生約40微瓦的功率,雖然不多,但已足夠點亮結構簡單的矽芯片。

無線電力傳輸科技的構想最早來自19世紀,現代交流電之父特斯拉致力於構想無線供電的設計,後人也以他提出的概念為基礎,百年來不間斷的進行研究,一步步實現對無線供電想像。

▼歐盟在2003年時,建造一座10kW微波輸電裝置向Grand-Bassin村進行「點對點供電」。

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