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石墨烯设备可以收集Wi-Fi信号进行无线充电

石墨烯设备可以收集Wi-Fi信号进行无线充电

麻省理工学院的一个研究小组设计了一种方法,可以从环境辐射中获取能量,为小型电子设备(手机可能还不行)充电。

石墨烯设备可以收集Wi-Fi信号进行无线充电

就目前而言,无线充电技术并不比有线充电有用多少,因为市面上的无线充电手机也并非真正的无线充电,它们无法像WiFi那样,随时随地的使用,依然需要借助带有线的无线充电器装置,只不过不需要插手机数据线,省去了插拔的麻烦。周围的空气中散布着大量的环境辐射,现在,麻省理工学院的研究人员制定了系统的蓝图,该系统可以利用这种浪费的能源为设备充电。太赫兹辐射是由电磁波谱上介于红外和微波之间的高频波组成的。它们是由许多电子设备产生的,基本上包括任何能发出Wi-Fi信号的东西。虽然这看起来像是能量中尚未开发的金矿,但是众所周知,这些能量很难利用。麻省理工学院团队的新方法似乎是一种有趣的可能性-但在现阶段,这只是一个是设想,尚未经过测试。

该研究的主要作者Hiroki Isobe表示:“我们被太赫兹范围内的电磁波所包围。” “如果我们能够将这种能量转换成可用于日常生活的能源,那将有助于解决我们目前面临的能源挑战。”该小组的设备被称为太赫兹整流器,它由一个小正方形的石墨烯和下面的一层氮化硼组成,两侧是天线。该天线收集来自周围空气的太赫兹辐射,从而增强信号,同时将其传递到石墨烯上。这进而导致石墨烯中的电子全部沿相同方向流动,从而产生直流电(DC)。

石墨烯设备可以收集Wi-Fi信号进行无线充电

太赫兹整流器工作原理的示意图。红线是太赫兹波,蓝色三角形是天线,绿色正方形是石墨烯。(图片来源:newatlas)

研究小组说,石墨烯需要尽可能纯,因为任何杂质都会使电子散射。氮化硼层也起到同样防止发生这种情况发生的作用。正常情况下,石墨烯中的电子在各个方向上受到的力是均等的,但下层中的硼和氮原子会将其路径重定向到足以使它们一起移动的方向。

虽然任何太赫兹整流器可能只会产生少量电能,但一开始足以为小型设备供电。研究小组建议,第一种使用情况可以是为植入式设备(例如起搏器)供电,这些设备目前需要通过手术来更换电池。

但当然,这种技术的最终目标是在使用手机和笔记本电脑时给它们无线充电。多年来,研究人员一直在寻找获取无线电波等信号的方法,但普遍存在的问题包括输出功率小、充电时间长或需要专门建造的房间。看来在未来的许多年里,我们都还需要使用有线充电。尽管如此,麻省理工学院的项目是迈向实用无线充电技术的最新一步。该团队现在计划开始构建和测试物理设备。该研究发表在《 Science Advances.》上。(DOI: 10.1126/sciadv.aay2497)

文章来源:Carbontech

原创文章,作者:石墨烯联盟,如若转载,请注明出处:http://www.zgsmx.cn/10532.html

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