Các nhà nghiên cứu gần đây đã phát triển một ăng-ten dựa trên metasurface mới, đại diện cho một bước đáng kể hướng tới mục tiêu thu hoạch năng lượng từ sóng vô tuyến. Với công nghệ này, người dùng có thể cung cấp năng lượng không dây cho các cảm biến, đèn LED và các thiết bị đơn giản khác với yêu cầu năng lượng thấp thông qua sóng vô tuyến hiện đang được sử dụng bởi Wi-Fi, truyền Bluetooth, v.v.
"Bằng cách loại bỏ các kết nối có dây và pin, những ăng-ten này có thể giúp giảm chi phí, cải thiện độ tin cậy và làm cho một số hệ thống điện hiệu quả hơn", trưởng nhóm nghiên cứu Jiangfeng Zhou từ Đại học Nam Florida cho biết. "Điều này sẽ giúp cung cấp năng lượng cho các cảm biến nhà thông minh, chẳng hạn như các cảm biến về nhiệt độ, ánh sáng và chuyển động, hoặc để theo dõi cấu trúc của các tòa nhà hoặc cây cầu, nơi việc thay pin có thể khó khăn hoặc không thể."
Kết quả nghiên cứu gần đây đã được công bố trên Optical Materials Express.
Các nhà nghiên cứu báo cáo rằng các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm của ăng-ten mới của họ cho thấy nó có thể thu được 100 microwatt năng lượng từ sóng vô tuyến công suất thấp, đủ để cung cấp năng lượng cho một thiết bị đơn giản. Điều này là có thể bởi vì siêu vật liệu được sử dụng để làm cho ăng-ten thể hiện sự hấp thụ hoàn hảo của sóng vô tuyến và được thiết kế để hoạt động ở cường độ thấp.
"Trong khi cần nhiều công việc hơn để thu nhỏ ăng-ten, thiết bị của chúng tôi sử dụng mức năng lượng xung quanh được tìm thấy trong thế giới thực ở mức cao Hiệu quả vượt qua ngưỡng quan trọng của 100 microwatts năng lượng thu hoạch. Công nghệ này cũng có thể được điều chỉnh để nó có thể cung cấp một nguồn sóng vô tuyến để cung cấp năng lượng hoặc sạc các thiết bị xung quanh phòng.
Các nhà khoa học đã cố gắng thu hoạch năng lượng từ sóng vô tuyến trong một thời gian khá dài, nhưng đã phải vật lộn để có đủ năng lượng để hoạt động. Tình hình này đang thay đổi, nhờ sự phát triển của siêu vật liệu và các nguồn năng lượng tần số vô tuyến ngày càng tăng, chẳng hạn như mạng điện thoại di động, tín hiệu Wi-Fi, GPS và Bluetooth.
Zhou cho biết: "Với sự bùng nổ lớn của các công nghệ dựa trên sóng vô tuyến, sẽ có một lượng lớn bức xạ điện từ thải có thể được thu thập. Điều này, cùng với những tiến bộ trong siêu vật liệu, tạo ra một môi trường chín muồi cho các thiết bị và ứng dụng mới, các thiết bị và ứng dụng này có thể được hưởng lợi từ việc thu giữ năng lượng chất thải này và đưa nó vào sử dụng.
