Научной группе из Технологического института Джорджии удалось создать первую в мире выпрямляющую антенну размером с игральную карту, которую распечатали на 3D принтере. При этом созданная портативная антенна оказалась способна собирать электроэнергию из излучения 5G и передавать ее для питания портативных гаджетов.
Беспроводная сеть 5G и ее перспективы
Уже на протяжении многих лет ученые по всему миру ищут способы использовать энергию, которая распространяется по воздуху за счет использования беспроводной связи. Существовало несколько вполне рабочих проектов по извлечению электричества из сигналов Wi-Fi, но перспектив в их полномасштабной реализации было мало.
Все потому что сбор энергии в миллиметровом диапазоне требовал наличие достаточно массивных приемных антенн, которые при этом должны были быть строго ориентированы на источник миллиметрового излучения. Поэтому такие установки были нерентабельны и по большому счету бесполезны.
Но все изменилось после того, как была разработана сеть 5G. Ведь новая сеть была создана для практически мгновенной передачи больших массивов данных с минимальной задержкой.
Для этих целей передатчики 5G сделали достаточно мощными с высокой плотностью излучения. И таким образом была создана беспроводная электросеть, которая вполне способна обеспечивать питание устройств на расстояниях, которые существенно превышают все существующие технологии.
Таким образом, появилась возможность заменить десятки миллионов батарей беспроводными датчиками, особенно в сегменте умных домов. Осталось только создать достаточно эффективную антенну для сбора этой энергии.
Новая портативная антенна и ее перспективы
Инженеры Технологического института Джорджии решили задачу построения антенны за счет использования так называемой линзы Ротмана, которая представляет собой остроконечную пластину в центре карты.
Использование данной линзы позволяет, например, радиолокационным системам наблюдать цели в нескольких направлениях без изменения положения антенны. Поэтому инженеры решили использовать эту линзу и для сбора электроэнергии.
В результате была получена печатная гибкая система для сбора энергии, полностью не зависящая от направления излучателя, и способная получать энергию с любого направления в 21 раз больше существующих аналогов.
Пока речь не идет о сборе больших мощностей. Так существующие прототипы могут собирать примерно 6 микроватт на расстоянии примерно 180 метров от излучателя 5G.
Но и этой энергии будет более чем достаточно для питания небольших датчиков и устройств, особенно в сегменте Интернета вещей.
А тот факт, что данные антенны пригодны для печати и работают даже в изогнутом положении, указывает на то, что они (антенны) могут быть использованы даже в носимых гаджетах.
Каковы перспективы разработки
Учитывая, что, вероятнее всего, сети 5G будут покрывать огромные площади, то коммерческое использование подобных антенн во многих устройствах позволит заменить миллионы батарей на беспроводные датчики.
Это не только позволит сэкономить огромное количество достаточно редких металлов (использующихся при производстве аккумуляторов), но и позволит более эффективно использовать энергию, которая расходовалась просто так.
Понравился материал? Тогда оцениваем его и подписываемся на канал. Спасибо за внимание!
