據悉,美國麻省理工學院(MIT)的工程師們已經開發出了一種超薄的二維裝置——它能夠將空氣中傳播的交流電磁波(如Wi-Fi訊號)轉換為電能,進而能顯著提升現有整流天線系統的靈活性以及擴大終端裝置的尺寸。超薄的二維裝置是指二硫化鉬(MoS2)整流器。
天線是一種能量轉換裝置,發射天線將導行波轉換為空間輻射波,接收天線則把空間輻射波轉換為導行波。其廣泛應用於無線電通訊、廣播、電視、雷達、導航、電子對抗、遙感、射電天文等工程系統中,雖然給社會帶來一定的便利性,但是使用範圍仍相當有限。
為了進一步升高整流天線系統的靈活性與可擴充套件性,MIT研究者使用了二硫化鉬元件構造了新型整流器,其能更好地將電磁波轉換成電流。據研究者介紹,MoS2整流器能捕獲和轉換高達10GHz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方案產生的電力(Wi-Fi發射端約 150 微瓦/接收端約40微瓦)相對較少,但還是很適合應用在小型穿戴或醫療電子裝置中,免去電池困擾。相關研究成果已發在近日出版的《自然》(Nature)期刊上。原標題為:《Two-dimensional MoS2-enabled flexible rectenna for Wi-Fi-band wireless energy harvesting》。
擴充套件資料:二維過渡金屬二硫化鉬是一種低維度寬頻隙的半導體材料,且層狀厚度僅相當於三個原子,具有優異的電化學效能與半導體效應。目前,奈米MoS2的製備方法有很多,如四硫代鉬酸銨熱分解法、硫化氫或硫蒸汽還原法、高能球磨法、碳奈米管空間限制法、水熱合成法、高能物理手段和化學法結合等等。
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