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大突破!MIT將Wi-Fi電磁波轉換成直流電的充電技術

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科技產業資訊室 (iKnow) - Kyle 發表於 2020年4月7日

圖、MIT將Wi-Fi電磁波轉換成直流電充電技術 - 蜂窩晶格上偏斜散射之二階響應

原本高頻太赫茲波通常被認為是一種浪費的能源,因為科學家一直沒有找到一個方法捕獲它們並將其轉換為任何可用形式。但是隨著美國MIT物理學家的發現,可以將高頻太赫茲波轉換成的直流電並供電給家用電子產品之後,情況可能改變。

基本上,幾乎任何能記錄溫度的東西都會產生電磁波,包括人體和無生命的物體或訊號的產品,例如電話和WiFi。現在,研究表明,未來人們很快可以利用這些“ T當成替代能源的一部分。

從理論而言,可以通過吸收周圍的T波當成能量來源,並通過周邊附加組件當成充電裝置,進而可為手機供電。這項研究於已經於4月初發表在《Science Advances》期刊上,該團隊現在正在努力將設計轉變為實際裝置。

根據MIT研究人員指出,理論設計是基於碳材料石墨烯在量子或原子級的行為。當他們將石墨烯與氮化硼結合使用時,研究小組發現石墨烯中的電子會使電子運動偏向同一方向。結果是,任何傳入的T波都將導致石墨烯的電子沿著單一方向流向材料,進而產生直流電。

先前,這些裝置只能在特定頻率下工作,並且不包括太赫茲範圍。而且先前的實驗也嘗試將太赫茲波轉換為直流電,但是發現只能在“超低溫”溫度下進行,這並不能實際上運用在消費者家庭之中。為了克服這一障礙,該團隊創建了太赫茲整流器的藍圖。這一理論上的裝置是由位於氮化硼層上方的正方形石墨烯,以及能夠收集、濃縮然後轉換周圍的太赫茲輻射的天線所組成。

一旦完成,太赫茲整流器將來可能可以用周圍的WiFi訊號轉換為充電裝置,進而可為家中的手機和筆記型電腦進行無線充電。甚至可以為家中有在體內植入需要電池的晶片帶來無線供電,也就是未來這些病患再也不需要透過手術放入充飽電的晶片了。

MIT研究小組已經為“高頻整流”設計申請了專利,並希望能夠在未來製造出一種真實的裝置,以便改善現實世界中的可攜式裝置的運作模式。(746字)

Youtube視頻:From A/C to D/CWhat is a Rectifier? (AC to DC): Electronics Basics 7




參考資料:
WiFi Signals Could Be Turned Into Usable Power to Charge Phones and Laptops. Newsweek,2020/4/1
What If WiFi Could Charge Your Phone in the Future? Popular Mechancis,2020/4/2
Energy-harvesting design aims to turn Wi-Fi signals into usable power. MIT News, 2020/3/27.


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