Mbushja me valë i pajisjeve nuk është asgjë e re. Përdoruesit e telefonave inteligjentë janë të vetëdijshëm për parimin e thjesht vendosjes së telefonit në bllokun e mbushjes dhe bateria do të ngarkohet. Por, çka nëse mund ta përdorni gjithmonë telefonin tuaj pa bateri?

Kjo është pikërisht ajo mbi të cilën po punojnë shkencëtarët nga Universiteti Kombëtar i Singaporit . Domethënë, ata zhvilluan një modul prototip për mbledhjen e energjisë, do të thoshim, nga ajri. Më saktësisht, është një modul (dhe teknologji) që konverton sinjalet e radiofrekuencës së ambientit ose "mbeturinave" në tension DC, i cili më pas mund të përdoret për të fuqizuar pajisjet e vogla elektronike, pa përdorimin e baterive.

Siç theksuan gjatë prezantimit të prototipit, teknologjitë e grumbullimit të energjisë së radiofrekuencave janë të rëndësishme sepse zvogëlojnë varësinë nga bateritë, zgjasin jetën e pajisjeve, zvogëlojnë ndikimin në mjedis dhe rrisin fizibilitetin e rrjeteve të sensorëve me valë dhe pajisjeve IoT në distancë. zonat ku ndërrimi i shpeshtë i baterive është jopraktik.

Por, shtojnë ata, teknologji të tilla përballen me sfida për shkak të fuqisë së ulët të ambientit të sinjalit të radiofrekuencës (zakonisht më pak se -20 dBm). Teknologjia e ndreqësit të rrymës ose nuk funksionon ose shfaq efikasitet të ulët në konvertimin e frekuencave të radios në rrymë direkte.

Prandaj, një ekip studiuesish NUS, në bashkëpunim me shkencëtarët nga Universiteti Tohoku (TU) në Japoni dhe Universiteti i Mesinës (UNIME) në Itali, zhvilluan një teknologji ndreqëse kompakte dhe të ndjeshme që përdor një ndreqës në shkallë nano për të konvertuar radion me valë të ambientit, sinjalet e frekuencës me fuqi më të vogël se -20 dBm në tension të drejtpërdrejtë.

Ekipi i optimizoi këta ndreqës dhe projektoi dy konfigurime - njëra që funksionon midis -62 dBm dhe -20 dBm dhe një grup prej 10 ndreqësve në seri në një modul të grumbullimit të energjisë. Rezultati ishte një sensor i temperaturës komercial i fuqizuar me sukses në -27 dBm.

Mbledhja e sinjaleve elektromagnetike të frekuencës së radios së ambientit është thelbësor për përmirësimin e pajisjeve dhe sensorëve elektronikë me efikasitet energjetik. Megjithatë, modulet ekzistuese të grumbullimit të energjisë përballen me sfida në funksionimin me fuqi të ulët për shkak të kufizimeve në teknologjinë ekzistuese të ndreqësve, shpjegoi profesori Yang Hyunsoo i Departamentit të Inxhinierisë Elektrike dhe Kompjuterike në Kolegjin e Dizajnit dhe Inxhinierisë NUS, i cili udhëhoqi projektin.

Duke shpjeguar këtë teknologji të re, prof. Yang vuri në dukje se ata i optimizuan ndreqësit për të funksionuar me nivele të ulëta të fuqisë RF të disponueshme në mjedis dhe integruan një seri ndreqësish të tillë në një modul të grumbullimit të energjisë për të fuqizuar LED dhe sensorë komercialë me fuqi RF më pak se -20 dBm.

Rezultatet tona tregojnë se teknologjia SR është e lehtë për t'u integruar dhe e shkallëzuar, duke lehtësuar zhvillimin e grupeve të mëdha ndreqës për aplikacione të ndryshme të komunikimit me frekuencë radio dhe fuqi të ulët, shtoi prof. Yang.

Hulumtimi eksperimental u krye në bashkëpunim me profesor Shunsuke Fukami dhe ekipin e tij nga TU, ndërsa simulimi u krye nga profesor Giovanni Finocchio nga UNIME. Rezultatet u publikuan në revistën prestigjioze, Nature Electronics, më 24 korrik 2024.

Ekipi i kërkimit NUS tani po heton integrimin e antenës në çip për të përmirësuar efikasitetin dhe kompaktësinë e teknologjive korrigjuese.

Ata gjithashtu synojnë të punojnë me partnerë industrialë dhe akademikë për të avancuar sistemet inteligjente të vetëqëndrueshme të bazuara në ndreqës të tillë në çip. Kjo mund të hapë rrugën për teknologjitë kompakte në çip për sistemet e mbushjes me valë dhe zbulimit të sinjalit.

/Motilokal.com