Уявіть світ, в якому смартфони, ноутбуки та інша техніка працюють без акумуляторів. Дослідники з Массачусетського технологічного інституту (MIT) зробили значний крок у цьому напрямі, створивши гнучкий пристрій, що перетворює енергію від Wi-Fi-сигналів на електрику.
Гнучкість — це важлива характеристика.
Самі по собі ректени, тобто пристрої, які перетворюють електромагнітні хвилі змінного струму на електрику постійного струму, не є новиною. Один з основних компонентів ректени — це випрямляч. Зазвичай його роблять з жорстких матеріалів типу арсеніду кремнію або арсеніду галію. В цьому й полягає проблема. Використання цих матеріалів для виготовлення невеликих пристроїв є відносно недорогим. Та вкривати ними великі площі, наприклад, стіни будинків, — доволі витратний проект.
Є гнучкі ректени, але вони не працюють на низьких частотах, тому не можуть вловлювати та перетворювати сигнали від Wi-Fi. Точніше — не могли, допоки у MIT не презентували свій пристрій.
Ми придумали новий спосіб живлення електронних систем майбутнього — шляхом збору енергії Wi-Fi. І цей спосіб легко застосувати на великих площах.
Томас Паласіос — професор кафедри електротехніки та комп’ютерних наук MIT
Аби створити власну ректену з потрібними властивостями, дослідники використали новий двомірний матеріал дисульфід молібдену (MoS2). Він має товщину в три атоми та є одним з найтонших напівпровідників у світі.
Під час експериментів пристрій генерував близько 40 мкВт енергії при потужності Wi-Fi-сигналу у 150 мкВт. Цього досить, щоб запалити світлодіод або живити кремнієві чіпи. Та за своєю ефективністю гнучка ректена майже вдвічі поступається деяким твердим аналогам.
Головне, що його можна виготовляти у вигляді рулонів, аби вкривати ним стелі та стіни.
За словами співавтора розробки Хесуса Гражаля, дослідника з Мадридського політехнічного університету, ще одне можливе застосування — забезпечення передачі даних з пристроїв, що імплантуються. Наприклад, у розробці є таблетки для внутрішнього моніторингу стану здоров’я. Потрапивши до організму пацієнта, вони передаватимуть інформацію на комп’ютер лікаря.
Для живлення таких систем не бажано використовувати традиційні батареї, бо через раптовий витік літію пацієнт може померти. Набагато краще отримувати енергію ззовні, щоб живити ці маленькі лабораторії всередині тіла.
Зараз команда MIT працює над вдосконаленням пристрою.
