سهشنبه 27 شهریور 1403 - 00:11
ابزاری برای تبدیل سیگنالهای رادیویی محیط به برق مستقیم
ایسنا/دانشمندان موفق به ساخت نمونه اولیه از یک ماژول جمعآوری انرژی کننده شدهاند که میتواند سیگنالهای RF محیطی یا ضایعاتی را به ولتاژ جریان مستقیم (DC) تبدیل کند. این ابزار میتواند برای تامین انرژی دستگاههای الکترونیکی کوچک بینیاز از باتری استفاده شود.
فناوریهای بیسیم نظیر وایفای، بلوتوث و ۵G برای ارسال و دریافت دادهها به سیگنالهای فرکانس رادیویی (RF) متکی هستند. به تازگی نمونه اولیه از یک ماژول جمعآوری انرژی کننده توسط تیمی به رهبری دانشمندان دانشگاه ملی سنگاپور (NUS)ساخته شده است که میتواند سیگنالهای RF محیطی یا ضایعاتی را به ولتاژ جریان مستقیم (DC) تبدیل کند. این ابزار میتواند برای تامین انرژی دستگاههای الکترونیکی کوچک بینیاز از باتری استفاده شود.
چنین فناوریهای جمعآوری کننده انرژی RF، ضروری هستند، زیرا وابستگی به باتری را کاهش داده، طول عمر دستگاه را افزایش میدهند، تأثیرات محیطی را به حداقل میرسانند و امکانپذیری شبکههای حسگر بیسیم و دستگاههای IoT را در مناطق دورافتاده که تعویض مکرر باتری دشوار است، افزایش میدهند.
با این حال، فناوریهای برداشت انرژی RF به دلیل قدرت سیگنال RF پایین (معمولاً کمتر از ۲۰- دسیبلمتر) با چالشهایی روبرو هستند، به طوری که در آن فناوری یکسوکننده فعلی یا کار نمیکند یا بازده تبدیل RF به DC پایینی را نشان میدهد. در حالی که بهبود راندمان آنتن و تطبیق امپدانس میتواند عملکرد را افزایش دهد، این امر همچنین باعث افزایش اندازه تراشه میشود و موانعی را برای یکپارچهسازی و کوچکسازی ایجاد میکند.
برای مقابله با این چالشها، تیمی از محققان NUS، با همکاری دانشمندان دانشگاه توهوکو (TU) در ژاپن و دانشگاه مسینا (UNIME) در ایتالیا، فناوری یکسو کننده فشرده و حساسی را توسعه دادهاند که از یکسو کننده اسپین در مقیاس نانو (SR) استفاده میکند. این یکسوکننده برای تبدیل سیگنالهای فرکانس رادیویی بیسیم محیط با توان کمتر از ۲۰- dBm به ولتاژ DC قابل استفاده است.
پروفسور یانگ هیونسو از دپارتمان مهندسی برق و کامپیوتر در کالج طراحی و مهندسی NUS که رهبری این پروژه را بر عهده داشت، توضیح داد: برداشت سیگنالهای الکترومغناطیسی RF محیط برای پیشرفت دستگاهها و حسگرهای الکترونیکی کارآمد بسیار مهم است. با این حال، ماژولهای جمعآوریکننده انرژی موجود با چالشهایی مواجه هستند که در توان محیطی کم به دلیل محدودیتهای موجود در فناوری یکسوکنندهها کار میکنند.
پروفسور یانگ افزود: به عنوان مثال، فناوری دیود شاتکی گیگاهرتز به دلیل محدودیتهای ترمودینامیکی در توان کم اشباع شده است و تلاشهای اخیر تنها بر روی بهبود کارایی آنتن و شبکههای تطبیق امپدانس متمرکز شده است. از سوی دیگر، یکسو کنندههای اسپین در مقیاس نانو، فناوری فشرده برای تبدیل حساس و کارآمد RF به DC ارائه میدهند.
وی افزود: ما یکسو کنندههای اسپین را برای کار در سطوح توان RF پایین موجود در محیط بهینه کردیم و مجموعهای از این یکسو کنندههای اسپین را در یک ماژول جمعآوری انرژی برای تامین انرژی LED و تجاری ادغام کردیم.
به نقل از ستاد نانو، این تحقیق تجربی با همکاری پروفسور شونسوکه فوکامی و تیمش از دانشگاه توهوکو انجام شد، در حالی که شبیهسازی توسط پروفسور جیووانی فینوکیو از دانشگاه مسینا انجام شده است. نتایج این کار در Nature Electronics منتشر شد.
اکنون تیم تحقیقاتی NUS در حال بررسی ادغام یک آنتن روی تراشه برای بهبود کارایی و فشردهسازی فناوریهای SR است. همچنین هدف محققان همکاری با شرکای صنعتی و دانشگاهی برای پیشرفت سیستمهای هوشمند خودپایدار مبتنی بر یکسو کنندههای SR روی تراشه است. این کار میتواند راه را برای فناوریهای فشرده روی تراشه برای شارژ بی سیم و سیستمهای تشخیص سیگنال هموار کند.
پربیننده ترین
-
عکس مسی درآمد؛ آخرین توپ طلا با آرایشگر ویژه!
-
10 جایزه 5 میلیون تومانی برای کاربران آخرین خبر (مهلت شرکت در مسابقه تا 9 آذر تمدید شد.)
-
10 جایزه 5 میلیون تومانی برای کاربران آخرین خبر (مهلت شرکت در مسابقه تا 9 آذر تمدید شد.)
-
آخرین وضعیت راهها در چهارمین روز از سال جدید؛ محور چالوس از شنبه دوباره بسته میشود
-
زنده؛ بیرانوند در یک قدمی استقلال
-
"دنا پلاس اتومات" بخریم یا "تارا اتومات؟"/ مقایسه اختصاصی "آخرینخودرو" از دو خودروی پرطرفدار
-
چالش/ بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (16)
-
5 نشانه ضعیف شدن ریه ها و بهترین روش تقویت آن چیست؟
-
لندکروزر یا ۲۰۶؟ / مقایسه جالب "آخرینخودرو" به بهانه سخنان جنجالی میرسلیم
-
سپ، برترین شرکت در خاورمیانه شد
-
چالش/ بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (28)
-
ویدیو تست و بررسی فیدلیتی پرایم جدید در آخرین خودرو
-
چالش/ بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (14)
-
لحظه به لحظه با جدال پرسپولیس مقابل النصر
-
چالش/ بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (22)
-
یحیی مچ ساپینتو را خواباند / برد ارزشمند پرسپولیس در صدمین شهرآورد
-
چالش/ بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (19)
-
چالش/بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (11)
آخرین اخبار
-
آخرین موقعیت پرسپولیس هم ثمری نداشت؛ الاهلی 1 - 0 پرسپولیس
-
معامله اوکراین و جبهه النصره؛ پهپاد در ازای اعزام تروریستها
-
اظهارات مهم معاون رئیس جمهور درباره آژانس بینالمللی انرژی هستهای
-
برد خانگی استقلال مقابل الغرافه؛ شکست سرخپوشان با فرصتسوزی مهاجمان
-
ادوارد مندی مانع از گلزنی ژوائو شد
-
گل سوم استقلال به الغرافه توسط آرش رضاوند در دقیقه 88
-
تک به تک ایوان تونی و شوت این بازیکن با اختلاف کم از کنار دروازه به بیرون رفت؛ الاهلی 1 - 0 پرسپولیس
-
شوت آل کثیر با اختلاف از کنار دروازه به بیرون رفت؛ الاهلی 1 - 0 پرسپولیس
-
اینفوگرافیک/ اولمهری با اضطراب "جدایی" کلاس اولیها چه کنیم؟
-
گل دوم استقلال به الغرافه توسط رامین رضاییان در دقیقه 78
-
موقعیت خطرناک برای تونی؛ الاهلی ۱-۰ پرسپولیس
-
چطور به یک همسر وسواسی کمک کنیم؟
-
موقعیت عالی گلزنی برای استقلال و فرصتسوزی بلانکو
-
چگونه می توان جلوی کلاهبرداری در معاملات خودرو را گرفت؟
-
گروسی: بهزودی به تهران سفر میکنم
سایر اخبار مرتبط
نظرات
ثبت نظر
مهمترین اخبار
میانگین هزینه سالانه خانوارهای ایرانی اعلام شد
دوشنبه 26 شهریور 1403 - 22:59:21
قیمت خرید تضمینی دانههای روغنی مشخص شد
دوشنبه 26 شهریور 1403 - 21:45:00
انتقاد وزیر اقتصاد از بدقولی روسیه برای سرمایهگذاری در ایران
دوشنبه 26 شهریور 1403 - 21:16:58
ادعایی درباره یک فرد جدید در ماجرای وامهای نجومی
دوشنبه 26 شهریور 1403 - 20:28:48
نظرات جدید کارشناسان درباره قیمت اتریوم
دوشنبه 26 شهریور 1403 - 19:49:35