Investigadores recolectan energía de ondas de radiodifusión para alentar dispositivos portátiles: ScienceDaily

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Desde hornos microondas hasta conexiones Wi-Fi, las ondas de radio que impregnan el medio ambiente no son solo señales de energía consumida, sino también fuentes de energía en sí mismas. Un equipo internacional de investigadores, dirigido por Huanyu “Larry” Cheng, profesora Dorothy Quiggle de Desarrollo Profesional en el Departamento de Ingeniería y Mecánica de Penn State, ha desarrollado una forma de recolectar energía de ondas de radio para alimentar dispositivos portátiles.

Los investigadores publicaron recientemente su método en Materiales hoy Física.

Según Cheng, las fuentes de energía actuales para los dispositivos portátiles de monitoreo de la salud tienen su lugar en la alimentación de los dispositivos sensores, pero cada una tiene sus contratiempos. La energía solar, por ejemplo, solo puede recolectar energía cuando se expone al sol. Un dispositivo triboeléctrico autoalimentado solo puede recolectar energía cuando el cuerpo está en movimiento.

“No queremos reemplazar ninguna de estas fuentes de energía actuales”, dijo Cheng. “Estamos tratando de proporcionar una energía más constante”.

Los investigadores desarrollaron un sistema de antena dipolo de banda ancha extensible capaz de transmitir de forma inalámbrica los datos recopilados por los sensores de control de la salud. El sistema consta de dos antenas metálicas extensibles integradas en material de grafeno conductor con revestimiento metálico. El diseño de banda ancha del sistema le permite mantener sus funciones de frecuencia incluso cuando está estirado, doblado y retorcido. Este sistema luego se conecta a un circuito de rectificación extensible, creando una antena rectificada, o “rectenna”, capaz de convertir la energía de las ondas electromagnéticas en electricidad. Esta electricidad se puede utilizar para alimentar dispositivos inalámbricos o para cargar dispositivos de almacenamiento de energía, como baterías y supercondensadores.

Esta rectenna puede convertir ondas de radio o electromagnéticas del entorno circundante en energía para alimentar los módulos de detección del dispositivo, que controlan la temperatura, la hidratación y el nivel de oxígeno pulsado. En comparación con otras fuentes, se produce menos energía, pero el sistema puede generar energía de forma continua, una ventaja significativa, según Cheng.

“Estamos usando la energía que ya nos rodea, las ondas de radio están en todas partes, todo el tiempo”, dijo Cheng. “Si no usamos esta energía presente en el ambiente circundante, simplemente se desperdicia. Podemos recolectar esta energía y convertirla en energía”.

Cheng dijo que esta tecnología es un elemento clave para él y su equipo. La combinación con su nuevo dispositivo inalámbrico de datos transmisibles proporcionará un componente crítico que funcionará con los módulos de sensores existentes del equipo.

“Nuestros próximos pasos serán explorar versiones miniaturizadas de estos circuitos y trabajar en el desarrollo de la elasticidad del rectificador”, dijo Cheng. “Esta es una plataforma en la que podemos combinar y aplicar fácilmente esta tecnología con otros módulos que hemos creado en el pasado. Es fácilmente ampliable o adaptado para otras aplicaciones y tenemos la intención de explorar estas oportunidades”.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Penn State. Original escrito por Tessa M. Pick. Nota: El contenido se puede cambiar según el estilo y la longitud.

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