Onderzoekers in Singapore hebben een methode ontwikkeld die koppeloscillatoren gebruikt om draadloze signalen te benutten en om te zetten in energie om kleine elektronica van stroom te voorzien. Onderzoek gepubliceerd op de website van de Nationale Universiteit van Singapore.
Een onderzoeksteam van de National University of Singapore en de Japanse Tohoku University heeft een technologie ontwikkeld die gebruikmaakt van kleine apparaten die bekend staan als koppeloscillatoren om draadloze radiofrequenties te verzamelen en om te zetten in energie om kleine elektronica van stroom te voorzien. In hun paper voerden de onderzoekers met succes een energie-oogst-experiment uit met behulp van wifi-signalen om een LED draadloos van stroom te voorzien zonder een batterij te gebruiken.
"We worden omringd door wifi-signalen, maar als we ze niet gebruiken om toegang te krijgen tot internet, zijn ze inactief en dit is een enorme verspilling van middelen. We hebben besloten om de beschikbare 2,4 GHz-radiogolven om te zetten in een groene energiebron, waardoor er minder batterijen nodig zijn om elektronica van stroom te voorzien. Kleine elektrische gadgets en sensoren kunnen stroom ontvangen via een draadloos netwerk met behulp van radiofrequentiegolven als onderdeel van het internet der dingen. Met de komst van slimme huizen en steden kan ons werk leiden tot energie-efficiënte toepassingen in communicatie-, computer- en neuromorfische systemen", zegt professor Yang Hyunsoo van de afdeling Electrical and Computer Engineering van de National University of Singapore.
Ook interessant: De verkoop van Mercusys MR70X - een betaalbare router met Wi-Fi 6 - is begonnen in Oekraïne
Koppelgeneratoren zijn een klasse apparaten die microgolven genereren en worden gebruikt in draadloze communicatiesystemen. Hun toepassing is echter gecompliceerd vanwege het lage uitgangsvermogen.
Onderlinge synchronisatie van meerdere generatoren is een manier om dit probleem op te lossen. Bestaande schema's, zoals magnetische koppeling op korte afstand tussen meerdere generatoren, hebben ruimtebeperkingen. Aan de andere kant is elektrische synchronisatie over lange afstanden met behulp van vortexgeneratoren beperkt tot frequentiekarakteristieken van slechts enkele honderden MHz. Ook zijn speciale stroombronnen nodig voor de individuele generatoren, wat de algehele implementatie op de chip kan bemoeilijken.
Om ruimtelijke en laagfrequente beperkingen te overwinnen, ontwikkelde de onderzoeksgroep een array waarin 8 generatoren in serie waren geschakeld. Met behulp van deze array, de 2,4 GHz elektromagnetische radiogolven die het gebruikt Wi-Fi, werden omgezet in een gelijkspanningssignaal, dat vervolgens naar een condensator werd gevoerd om een 1,6 V-led van stroom te voorzien. De condensator laadde vijf seconden op, waarna hij de LED gedurende één minuut van stroom kon voorzien nadat de draadloze stroom was uitgeschakeld.
Lees ook: