無線「電」 未來的手機靠Wi-Fi就自行充電

現代人幾乎離不開手機、平板、筆電與其他隨身性的智慧電子設備,但是耗盡電池就會渾身不自在,許多人會想,要是電力能從Wi-Fi中取得就好了。現在麻州理工學院(MIT)與各個研究單位的科學家真的就要實現這個夢想,他們研發出第一種可將Wi-Fi信號轉換為電力的天線。

科技探險(techxplore)報導,這項研究是跨國、跨學術的集合團隊,包括麻州理工學院、波士頓大學、南加州大學、馬德里技術大學、馬德里查理三世大學、美國陸軍研究實驗室、美國國家量子材料中心,以及美國科學研究辦公室等單位,論文作者總共15名。其中MIT電機工程系教授、石墨烯與微系統實驗室主任湯馬斯‧帕拉西斯(TomásPalacios)說:「我們已經提出了一種新方法,能夠為未來的電子系統提供動力 , 透收集Wi-Fi能量,就可以不擔心電池耗盡造成電子設備失效。」

MIT研究人員展示了一種新的「整流天線」,能夠將交流電磁波(AC)轉換為直流電的,它使用靈活的射頻(RF)天線捕捉電磁波(比如Wi-Fi電波),然後將天線連接到由僅幾個原子厚度的二維半導體製成的新型檢波器,檢波器再透過整流,就可轉換為直流電(DC),成為電池充電的電力。

與傳統的整流天線使用矽或砷化鎵為材料不同,可充電的整流天線是以名為二硫化鉬(MoS2)的新型二維材料製作,之所以稱為「二維」,是因為它的厚度只有三個原子厚,是世界上最薄的半導體之一。在這種情況時,MoS2會出現補捉環境電子的特性,並且使這些電子成為有用的電流。

共同作者,馬德里技術大學的研究員黑素斯‧格拉哈利(JesúsGrajal)說,Wi-Fi充電可以為「植入式醫療設備」供電,就能大幅降低更換電池的頻率。

光是想象未來前景,真的可讓人「做夢都會笑」,不過在實驗中,研究人員的設備在暴露於Wi-Fi信號的典型功率環境(大約150微瓦),只能產生大約40微瓦的功率,並不算多,但這足以點亮簡單的矽芯片。

中時電子報 江飛宇

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