柔性二硫化鉬天線可將Wi-Fi訊號轉換為電能

無線充電功能已經在智慧手機上漸漸普及開來,儘管使用範圍仍相當有限,但不可否認其帶來的便利性。 不過為了實現真正的無線充電(擺脫充電板的束縛),麻省理工學院(MIT)的工程師們,已經開發出了一種超薄的二維裝置 —— 它能夠捕獲 Wi-Fi 訊號,並將之轉換為電能。 據悉,新系統基於現有的整流天線技術打造。
系統能夠捕獲空氣中傳播的交流電磁波(例如 Wi-Fi 訊號),並將其轉換為直流電。硬體部分多采用剛性材料(矽、或砷化鎵)製成,很適合為小型電子裝置供電。
為了進一步提升系統的靈活性,以及擴大終端裝置的尺寸,研究團隊正在著手 開發 一種新型整流天線。
具體說來是,研究團隊打造了將一種新型整流器,這種二硫化鉬(MoS 2 )元件能夠將電磁波轉換成電流。
值得一提的是,這種半導體材料的厚度,僅與三個原子相當。在保證非常性的同時,仍可保持應有的效率。
研究團隊稱:MoS 2 整流器可以捕獲和轉換高達 10 GHz 的無線訊號,能效約為 30% —— 較其它設計更加靈活,速度也更快。當然,還有其它技術能夠實現近 60% 的效率。
不過 MoS 2 方案產生的相對較少的電力(Wi-Fi 發射端約 150 微瓦 / 接收端約 40 微瓦),已足夠小型穿戴或醫療電子裝置使用(免去電池困擾)。
該團隊希望,新設計的其它優勢(包括其靈活性和可擴充套件性),能夠克服上述缺點。此外,他們正計劃進一步提升效率,並構建更加複雜的系統。
有關這項研究的詳情,已經發表在近日出版的《自然》( Nature )期刊上。 原標題為:
《Two-dimensional MoS2-enabled flexible rectenna for Wi-Fi-band wireless energy harvesting》