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1 # cnBeta
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2 # 它山之石159
無線訊號就是電能,接收到後才能通訊,只是太弱,需要放大,無線訊號發射後就在空中擴散,衰減與距離3次方成正比,就像一袋鹽,放如一桶水中鹽度還是比較高的,桶的直徑加一倍,高度加一倍,體積就是8倍,放一袋鹽進去,鹽度就是八分之一了,無線電波也是這樣,大部分都擴散到空中去了,要用無線傳輸大功率電能,效率非常低,即使採用定向發射,也只能保證主要傳輸方向能量強一點,況且定向發生就失去意義了,其它方向就只能接受訊號,無法利用電能了,所有沒有實際意義,
無線充電功能已經在智慧手機上漸漸普及開來,儘管使用範圍仍相當有限,但不可否認其帶來的便利性。
不過為了實現真正的無線充電(擺脫充電板的束縛),麻省理工學院(MIT)的工程師們,已經開發出了一種超薄的二維裝置。
據悉,新系統基於現有的整流天線技術打造。它能夠捕獲 Wi-Fi 訊號,並將之轉換為電能。
系統能夠捕獲空氣中傳播的交流電磁波(例如 Wi-Fi 訊號),並將其轉換為直流電。硬體部分多采用剛性材料(矽、或砷化鎵)製成,很適合為小型電子裝置供電。
為了進一步提升系統的靈活性,以及擴大終端裝置的尺寸,研究團隊正在著手開發一種新型整流天線。
具體說來是,研究團隊打造了將一種新型整流器,這種二硫化鉬(MoS2)元件能夠將電磁波轉換成電流。
值得一提的是,這種半導體材料的厚度,僅與三個原子相當。在保證非常性的同時,仍可保持應有的效率。
研究團隊稱:MoS2 整流器可以捕獲和轉換高達 10 GHz 的無線訊號,能效約為 30% —— 較其它設計更加靈活,速度也更快。當然,還有其它技術能夠實現近 60% 的效率。
不過 MoS2 方案產生的相對較少的電力(Wi-Fi 發射端約 150 微瓦 / 接收端約 40 微瓦),已足夠小型穿戴或醫療電子裝置使用(免去電池困擾)。
該團隊希望,新設計的其它優勢(包括其靈活性和可擴充套件性),能夠克服上述缺點。此外,他們正計劃進一步提升效率,並構建更加複雜的系統。
有關這項研究的詳情,已經發表在近日出版的《自然》(Nature)期刊上。原標題為:
《Two-dimensional MoS2-enabled flexible rectenna for Wi-Fi-band wireless energy harvesting》