Systeem haalt energie uit radiogolven om draagbare apparaten van stroom te voorzien

Van magnetrons tot wifi-verbindingen, de radiogolven die de omgeving doordringen, zijn niet alleen signalen van verbruikte energie, maar zijn zelf ook energiebronnen. Onderzoekers hebben een manier ontwikkeld om energie uit radiogolven te halen om draagbare apparaten van stroom te voorzien.

De huidige energiebronnen voor draagbare apparaten voor gezondheidsbewaking hebben hun plaats in het voeden van sensorapparaten, maar elk heeft zijn tegenslagen. Zonne-energie kan bijvoorbeeld alleen energie oogsten als het wordt blootgesteld aan de zon. Een zelfaangedreven tri-bo-elektrisch apparaat kan alleen energie oogsten als het lichaam in beweging is.

De onderzoekers ontwikkelden een rekbaar breedband dipoolantennesysteem dat in staat is om draadloos gegevens te verzenden die worden verzameld door sensoren voor gezondheidsmonitoring. Het systeem bestaat uit twee rekbare metalen antennes die zijn geïntegreerd op geleidend grafeenmateriaal met een metalen coating. Dankzij het breedbandontwerp van het systeem behoudt het zijn frequentiefuncties, zelfs wanneer het wordt uitgerekt, gebogen en gedraaid. Dit systeem wordt vervolgens verbonden met een rekbaar gelijkrichtcircuit, waardoor een gelijkgerichte antenne of "rectenna" ontstaat, die in staat is om energie van elektromagnetische golven om te zetten in elektriciteit. Deze elektriciteit kan worden gebruikt om draadloze apparaten van stroom te voorzien of om energieopslagapparaten zoals batterijen en supercondensatoren op te laden.

De rectenna kan radiogolven of elektromagnetische golven uit de omgeving omzetten in energie om de detectiemodules op het apparaat van stroom te voorzien die temperatuur, hydratatie en pulszuurstofniveau volgen. In vergelijking met andere bronnen wordt er minder energie geproduceerd, maar kan het systeem wel continu stroom opwekken. De combinatie van de technologie met een draadloos overdraagbaar dataapparaat zal een essentieel onderdeel opleveren dat zal werken met de bestaande sensormodules van het team.

De volgende stappen zijn het verkennen van geminiaturiseerde versies van de circuits en het werken aan de ontwikkeling van de rekbaarheid van de gelijkrichter. De technologie kan eenvoudig worden uitgebreid of aangepast voor andere toepassingen.