Новая технология может превращать радиоволны в электричество

Создание энергии из радиоволн может показаться чем-то из научно-фантастического романа. Однако команда из Университета Южной Флориды считает, что они разработали устройство, которое может это делать.

Устройство, представляющее собой специальную метаповерхностную антенну, которая может поглощать радиоволны и превращать их в электричество, может иметь огромные последствия для всей энергетической отрасли.

Исследователи уже много лет ищут способы получения энергии из радиоволн. Это непростой процесс, который может потребовать больше энергии на входе, чем на выходе. С развитием технологий, использующих радиоволны окружающей среды, таких как Wi-Fi, GPS, Bluetooth или сети сотовых телефонов, радиоволн становится все больше. Также были достигнуты успехи в области метаматериалов - особых типов материалов, созданных таким образом, чтобы обладать свойствами, не встречающимися в материалах естественного происхождения. Вместе эти два фактора делают вполне возможным устойчивое преобразование радиоволн в энергию. 

При разработке антенны для сбора радиоволн команда из Университета Южной Флориды использовала метаматериал с высоким уровнем поглощения радиоволн, что позволило обеспечить более высокое напряжение на диоде устройства. Это сделало антенну более энергоэффективной, показав, что волны низкой интенсивности могут превращаться в электроэнергию. "Технология также может быть адаптирована таким образом, что источник радиоволн может быть предоставлен для питания или зарядки устройств по всей комнате", - пояснил Клейтон Фаулер, член команды, работавшей над созданием антенны. 

Для тестирования антенны исследователи измерили количество собранной энергии при работе источника радиоволн в диапазоне от 0,7 до 2,0 ГГц. Затем команда изменила частоту радиоволн, чтобы проверить, влияет ли это на количество собираемой энергии. Их тесты показали, что антенна может собирать 100 микроватт энергии от радиоволн с интенсивностью около 100 метров от вышки сотового телефона. "Мы также поместили сотовый телефон очень близко к антенне во время телефонного разговора", - объяснил Цзянфэн Чжоу из Университета Южной Флориды. "Хотя практичнее было бы собирать энергию с вышек сотовой связи, это продемонстрировало способность антенны улавливать энергию".

Исследователи считают, что это устройство, демонстрирующее необычайный потенциал в захвате энергии, может вызвать серьезные изменения в энергетической отрасли. "Устраняя проводные соединения и батареи, эти антенны могут помочь снизить затраты, повысить надежность и сделать некоторые электрические системы более эффективными", - сказал Чжоу. "Это было бы полезно для питания датчиков умного дома, таких как датчики температуры, освещения и движения, или датчиков, используемых для мониторинга структуры зданий или мостов, где замена батареи может быть затруднена или невозможна".

Эта антенна также может быть построена таким образом, чтобы быть более транспортабельной, что позволит лучше собирать электроэнергию в дороге или в фоновом режиме с помощью умных устройств. Это позволит повысить устойчивость и общую эффективность энергетического сектора. Благодаря разработке этих новых антенн наше будущее может выглядеть более мощным и энергоэффективным, чем когда-либо прежде".