一旦电流在电路中流动,就会产生电磁波。但反之亦然:冲击电路的波可以产生电流。这种现象早已为人所知,并在工业上用于无源 RFID 标签或非接触式卡。线圈天线拾取电波,并通过感应将其转化为电流,该电流的强度足以处理接收到的信息并将其发回。
的麻省理工学院的研究人员现在已经走得更远了。他们创建了一种新型电路,能够捕获高频波(例如 Wi-Fi 波)并将其转化为电流。该电路的主要优点是完全灵活。据麻省理工学院称,现有的能够处理高频波的电路都是刚性的。相反,目前的柔性电路仅适用于低频波。因此新颖性。
这种灵活性使我们能够想象新的用途。“为什么不开发围绕桥梁或覆盖整条高速公路或我们办公室墙壁的电子系统(……)? »”,麻省理工学院教授托马斯·帕拉西奥斯 (Tomas Palacios) 兴奋地说。“我们开发了一种为未来电子系统提供动力的新方法——以一种轻松适应大面积区域的方式利用 Wi-Fi 能量——为我们周围的一切带来智能”,他补充道。
用于整流电流的超薄半导体
这项创新的基础是新型电流整流器组件。电流整流器将交流电转换为直流电。有必要拥有一个,因为到达天线的电磁波自然会转化为交流电。但是,为了能够为设备供电,您需要直流电。
麻省理工学院研究人员发明的组件由一层厚度仅为三个原子的二硫化钼制成。这会让它“世界上最薄的半导体之一”。这种微观尺寸有助于使二硫化钼表现得像单向路径——这是整流交流电的基本特征。而且还可以管理高达 10 GHz 的高频信号。
这里Wi-Fi射线的能量转化为电能的效率为40%。这低于刚性电路,后者达到 50% 到 60%。另一方面,柔性电路会便宜得多,可以大规模部署。最终,我们将成为赢家。通过进行的实验,研究人员能够证明该电路在暴露于典型 Wi-Fi 网络(150 微瓦)时能够产生 40 微瓦的功率。“这足以点亮 LED 或为硅芯片供电”,指定麻省理工学院。明天,我们的衣服也许能够为我们的互联配件提供动力,谁知道呢?