В текущей форме беспроводная зарядка мало чем отличается от проводной — устройство все равно должно быть в контакте с источником питания. Однако воздух насыщен излучением, и теперь исследователи из MIT опубликовали чертежи системы, которая могла бы использовать этот источник энергии для подзарядки устройств.
Терагерцевое излучение — это высокочастотные волны, расположенные между инфракрасным и микроволновым излучениями в спектре электромагнитных волн. спектреМногие электронные устройства, в том числе подавляющее большинство устройств, использующих Wi-Fi, их производят.
Этот способ добычи энергии может показаться бесценным, но ученые сталкиваются с трудностями при его реализации. Новая методика команды из MIT кажется заманчивой перспективой, хотя пока что остаётся лишь проектом и не проходила испытаний.
Хироки Изобе, руководитель исследования, отмечает: «Мы находимся в окружении электромагнитных волн терагерцового диапазона. Превращение этой энергии в источник, пригодный для использования в повседневной жизни, может помочь разрешить актуальные энергетические проблемы.»
Устройство команды называют терагерцовым выпрямителем и оно представляет собой небольшой квадрат графена с слоем нитрида бора снизу, по краям которого находятся антенны. Антенны собирают терагерцовое излучение из воздуха и усиливают его при передаче на графен. В результате электроны в графене начинают течь в одном направлении, создавая постоянный ток.
Специалисты утверждают, что графен должен быть максимально чистым: примеси могут рассеивать электроны. Для предотвращения этого используется слой нитрида бора. Обычно электроны в графене распределялись бы равномерно во всех направлениях, но атомы бора и азота в нижнем слое направляют их таким образом, чтобы все двигались вместе.
Скорее всего, любой терагерцовый выпрямитель будет производить незначительное количество. электричестваЭтого может хватить для работы небольших устройств изначально. Группа полагает, что первые применения найдутся в области питания имплантируемых устройств, например кардиостимуляторов, которым сейчас требуется хирургическая операция для замены батарей.
Конечной целью подобных технологий было бы пассивно заряжать телефоны и ноутбуки во время работы.
Исследователи много лет экспериментировали с методами сбора сигналов, например радиоволн, но универсальные проблемы остаются: небольшой выход энергии, длительный заряд или необходимость в специально построенных помещениях. Похоже, что долгое время будем подключать свои телефоны к источнику питания.
Несмотря ни на что, проект от MIT остаётся последней стадией для создания технологичной беспроводной зарядки. Команда намеренись начать сборку и испытания физической модели.
Исследования были опубликованы в журнале .