Производство энергии из радиоволн может показаться чем-то из книги научной фантастики. Однако группа из Университета Южной Флориды разработал устройство которые могли бы сделать именно это, по мнению исследователей.
Устройство, специализированная метаповерхностная антенна, способная поглощать радиоволны и преобразовывать их в энергию, потенциально может изменить энергетический сектор в целом.
От радиоволн к электричеству: как это работает?
Исследователи уже много лет пытаются уловить энергию радиоволн. Это непростая процедура, и на вход может потребоваться больше энергии, чем на выход. По мере развития технологий, использующих окружающие радиоволны, таких как Wi-Fi, GPS, Bluetooth или сети сотовой связи, собирается больше радиоволн. Также были достигнуты успехи в области метаматериалов (определенных типов материалов, обладающих свойствами, отсутствующими у природных материалов). Вместе эти два фактора делают возможным устойчивое преобразование радиоволн в энергию.
Чтобы создать собственную антенну, исследователи из Университет Южной Флориды они использовали метаматериал, имеющий высокую абсорбция радиоволн и обеспечивает больший поток электрического тока. Это повысило энергоэффективность антенны и стало первым шагом на пути преобразования волн малой интенсивности в электрическую энергию. «Эту технологию также можно адаптировать для создания источника радиоволн, который питает или заряжает устройства в комнате», — объясняет он. Клейтон Фаулер, член команды, работавшей над разработкой антенны.
Испытания включенной радиоволновой антенны
Чтобы протестировать антенну, исследователи измерили количество энергии, собранной радиоисточником в диапазоне от 0,7 до 2,0 ГГц.Затем команда изменила частоту радиоволн, чтобы посмотреть, повлияет ли это на количество собранной энергии.
Их испытания показали, что антенна может собирать 100 микроватт мощности радиоволн с интенсивностью, равной той, которую излучает вышка сотовой связи на расстоянии 100 метров. «Мы также помещали сотовый телефон очень близко к антенне во время телефонного разговора», — говорит он. Цзянфэн Чжоу из Университета Южной Флориды. «Хотя было бы более практично собирать энергию с вышек сотовой связи, наша антенна все же продемонстрировала способность улавливать энергию».
Прощайте кабели и энергия в движении
Исследователи считают, что уникальные возможности этого устройства могут спровоцировать огромный сдвиг в энергетической отрасли.
«Без проводных соединений и батарей эти антенны с радиоволновой энергией могут помочь снизить затраты, повысить надежность и сделать некоторые электрические системы более эффективными», — говорит Чжоу.
Они были бы полезны для питания датчиков умного дома, таких как те, которые используются для измерения температуры, освещения и движения, или датчиков, используемых для мониторинга конструкции зданий или мостов, где замена батареи затруднена, а иногда и невозможна.
Эта антенна также может быть сделана более портативной, что позволяет лучше собирать электроэнергию в дороге или в фоновом режиме с интеллектуальными устройствами. В итоге? Больше эффективности и устойчивости.
