一種將Wi-Fi信號(hào)轉(zhuǎn)換為電能、無(wú)需電池即可供電的機(jī)器

據(jù)《每日郵報(bào)》1月28日?qǐng)?bào)道，科學(xué)家發(fā)明了一種將Wi-Fi信號(hào)轉(zhuǎn)換為電能、無(wú)需電池即可為設(shè)備供電的機(jī)器。這是一個(gè)僅由通過(guò)的Wi-Fi波供能的小型二維設(shè)備。

研究人員稱，Wi-Fi能夠成為使用廣泛的電源得益于一種將信號(hào)轉(zhuǎn)換為有用直流電(DC)的先進(jìn)半導(dǎo)體。一種名為“整流天線”的天線設(shè)備可以將交流(AC)波轉(zhuǎn)換為直流電壓，這對(duì)電子設(shè)備十分有用。新型的整流天線可以捕捉攜帶Wi-Fi的Wi-Fi波，并使用半導(dǎo)體將其轉(zhuǎn)換為無(wú)線能量。

來(lái)自麻省理工的研究團(tuán)隊(duì)稱該設(shè)備可以為大型電子設(shè)備，可穿戴設(shè)備甚至醫(yī)療設(shè)備供電，以便向醫(yī)生提供數(shù)據(jù)。研究的共同作者Tomás Palacios教授說(shuō)：“我們已經(jīng)想出了一種新的方式來(lái)為未來(lái)的電子系統(tǒng)提供動(dòng)力，即通過(guò)以一種易于集成于大區(qū)域的方式收集Wi-Fi能量，為我們周圍的每個(gè)物體帶來(lái)智能?！?整流天線使用射頻天線捕捉以AC波形式攜帶Wi-Fi的電磁波，然后將其連接到柔性的二維半導(dǎo)體上。

這種AC Wi-Fi信號(hào)傳輸?shù)桨雽?dǎo)體中并被轉(zhuǎn)換為DC電壓，可為電子電路供電或?yàn)殡姵爻潆姟?/p>

這種轉(zhuǎn)換需要一臺(tái)稱為整流器的設(shè)備，但大多數(shù)傳統(tǒng)整流器都很厚重且不靈活。麻省理工學(xué)院的研究人員使用二硫化鉬(MoS2)解決了這一問(wèn)題。二硫化鉬是一種超薄的可延展材料，是世界上最薄的半導(dǎo)體之一。

研究人員稱半導(dǎo)體是柔性的，可以采用“卷到卷工序”制造，以覆蓋相當(dāng)大面積區(qū)域，甚至是墻壁或天花板。整流天線的早期應(yīng)用包括為“物聯(lián)網(wǎng)”提供電力，比如穿戴式電子設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、傳感器、車輛等設(shè)備網(wǎng)絡(luò)以及包含電子設(shè)備、軟件、執(zhí)行器和連接器的家用電器等等。

研究的共同作者，馬德里理工大學(xué)研究員Jesús Grajal說(shuō)道，還可能應(yīng)用于植入式醫(yī)療設(shè)備的數(shù)據(jù)通信。例如，開發(fā)一種可被患者吞服并能將健康數(shù)據(jù)傳輸回計(jì)算機(jī)進(jìn)行診斷的藥丸。

Grajal博士說(shuō)道：“理想情況下，人們不想用電池為這些系統(tǒng)供電，因?yàn)槿绻鼈冃孤┝虽?，患者就?huì)死亡，從環(huán)境中獲取能量，這樣做要好得多?！?/p>