MIT研发Wi-Fi充电专用天线 世上最薄半导体捕捉电磁波

现代人手机不离身,一旦电量耗尽,常会感到心神不宁。(示意图/取自pixabay)

国际中心综合报导

手机没电时你是否会觉得自己的HP也跟着耗尽呢?很多人都曾想像过,如果能从Wi-Fi中取得电力要有多方便。美国麻省理工学院(MIT)与多个单位科学家正在实现这个幻想,研发出第一个能够捕捉环境电子将Wi-Fi信号转换成电力的天线

根据《科技探索》(Tech Xplore)报导,MIT电机工程教授石墨烯与微系统实验室主任帕拉西斯(TomásPalacios)表示,「我们已经提出一种新方法,能为未来的电子系统提供动力,透过Wi-Fi收集能量,不必担心电子设备电量耗尽。」

这项研究马省理工学院、波士顿大学南加州大学、马德里技术大学、马德里查理三世大学、美国陆军研究实验室、美国国家量子材料中心以及美国科学研究办公室等单位合作,是跨国、跨学术的联合团队论文作者共有15名。

MIT的研究人员展示一种新的「整流天线」,可以将交流电磁波(AC)转为直流电,使用灵活的射频(RF)天线捕捉电磁波,(如Wi-Fi电波),并将天线连接至仅由几个原子厚度的二维半导体制成的新型检波器,透过检波器整流后,转换为直流电(DC),成为充电所需的电力。

整流天线(Rectenna)是由整流器(Recrifier,一般指能把AC转成DC的二极体总称。)与天线(antenna)所组成,一个天线配上一个二极体就能将电磁波化为能量。检波器则是以高频讯号为输入讯号并提供原始讯号的包络的一种电子线路

这项研究所使用的整流天线与传统有很大的差异,可充电的整流天线使用新型二维材料二硫化钼(MoS2)制成,之所以称为二维,是因为其厚度仅仅3个原子厚,堪称世界上最薄的半导体。因为这种特质,MoS2拥有捕捉环境电子的特性,让这些电子成为有用的电流

马德里技术大学研究员格拉哈尔(JesúsGrajal)说,Wi-Fi充电技术也能为「植入式医疗设备」供电,降低更换电池频率

目前的实验结果中,研究人员将设备置于典型的Wi-Fi信号(约150微瓦)环境中,仅产生约40微瓦的功率,虽然不多,但已足够点亮结构简单的矽芯片

无线电力传输科技的构想最早来自19世纪,现代交流电之父特斯拉致力于构想无线供电的设计后人也以他提出的概念基础,百年来不间断的进行研究,一步步实现对无线供电想像。

▼欧盟在2003年时,建造一座10kW微波输电装置向Grand-Bassin村进行「点对点供电」。