Mikrodalga fırınlardan Wi-Fi bağlantılarına kadar, çevreye nüfuz eden radyo dalgaları sadece tüketilen enerji sinyalleri değil, aynı zamanda enerji kaynaklarıdır. Penn State Mühendislik Bilimi ve Mekanik Bölümü’nde Dorothy Quiggle Kariyer Geliştirme Profesörü Huanyu “Larry” Cheng liderliğindeki uluslararası bir araştırma ekibi, radyo dalgalarından giyilebilir cihazlara güç sağlamak için enerji toplamak için bir yol geliştirdi.
Araştırmacılar yakın zamanda yöntemlerini Materials Today Physics’te yayınladılar .
Cheng’e göre, giyilebilir sağlık izleme cihazları için mevcut enerji kaynakları sensör cihazlarına güç sağlamada kendi yerlerine sahip, ancak her birinin dezavantajları var. Örneğin güneş enerjisi, yalnızca güneşe maruz kaldığında enerji toplayabilir. Kendi kendine çalışan bir triboelektrik cihaz , yalnızca vücut hareket halindeyken enerji toplayabilir.
Cheng, “Bu mevcut güç kaynaklarının hiçbirini değiştirmek istemiyoruz,” dedi. “Ek, tutarlı enerji sağlamaya çalışıyoruz.”
Araştırmacılar, sağlık izleme sensörlerinden toplanan verileri kablosuz olarak iletebilen bir gerilebilir geniş bant çift kutuplu anten sistemi geliştirdiler. Sistem, metal kaplamalı iletken grafen malzeme üzerine entegre edilmiş iki gerilebilir metal antenden oluşur. Sistemin geniş bant tasarımı, gerildiğinde, büküldüğünde ve büküldüğünde bile frekans işlevlerini korumasına izin verir. Bu sistem daha sonra gerilebilir bir doğrultucu devreye bağlanarak, enerjiyi elektromanyetik dalgalardan elektriğe dönüştürebilen bir doğrultulmuş anten veya “rectenna” oluşturur . Kablosuz cihazlara güç sağlamak veya piller ve süperkapasitörler gibi enerji depolama cihazlarını şarj etmek için kullanılabilen bu elektrik.
Bu rectenna, cihaz üzerindeki sıcaklık, hidrasyon ve nabız oksijen seviyesini izleyen algılama modüllerine güç sağlamak için ortam ortamından radyo veya elektromanyetik dalgaları enerjiye dönüştürebilir. Cheng’e göre, diğer kaynaklarla karşılaştırıldığında, daha az enerji üretiliyor, ancak sistem sürekli olarak güç üretebiliyor – bu önemli bir avantaj.
Cheng, ” Bizi zaten çevreleyen enerjiyi kullanıyoruz – radyo dalgaları her zaman her yerdedir ,” dedi. “Ortam ortamında bulunan bu enerjiyi kullanmazsak, boşa harcanır. Bu enerjiyi toplayabilir ve onu güce dönüştürebiliriz .”
Cheng, bu teknolojinin kendisi ve ekibi için bir yapı taşı olduğunu söyledi. Yeni kablosuz aktarılabilir veri cihazlarıyla birleştirmek, ekibin mevcut sensör modülleri ile çalışacak kritik bir bileşen sağlayacaktır.
Cheng, “Sonraki adımlarımız, bu devrelerin minyatürleştirilmiş versiyonlarını keşfetmek ve doğrultucunun gerilebilirliğini geliştirmek için çalışmak olacak,” dedi. “Bu, bu teknolojiyi geçmişte oluşturduğumuz diğer modüllerle kolayca birleştirip uygulayabileceğimiz bir platform. Diğer uygulamalar için kolayca genişletilebilir veya uyarlanabilir ve bu fırsatları keşfetmeyi planlıyoruz.”
Alıntıdır bknz: Techxplore
