Peneliti memanen energi dari gelombang radio untuk menyalakan perangkat yang dapat dikenakan
Spotlight

Peneliti memanen energi dari gelombang radio untuk menyalakan perangkat yang dapat dikenakan


Sebuah tim peneliti internasional, yang dipimpin oleh Huanyu “Larry” Cheng, Profesor Pengembangan Karir Dorothy Quiggle di Departemen Ilmu Teknik dan Mekanika Penn State, telah mengembangkan antena yang dapat diregangkan dan sistem rectenna yang memanen energi dari gelombang radio di lingkungan sekitar ke listrik perangkat yang dapat dikenakan. Kredit: Larry Cheng, Penn State

Dari oven microwave hingga koneksi Wi-Fi, gelombang radio yang menembus lingkungan bukan hanya sinyal energi yang dikonsumsi tetapi juga merupakan sumber energi itu sendiri. Sebuah tim peneliti internasional, yang dipimpin oleh Huanyu “Larry” Cheng, Profesor Pengembangan Karir Dorothy Quiggle di Departemen Ilmu Teknik dan Mekanika Penn State, telah mengembangkan cara untuk memanen energi dari gelombang radio ke perangkat yang dapat dipakai.

Para peneliti baru-baru ini mempublikasikan metode mereka diMateri Fisika Saat Ini.

Menurut Cheng, sumber energi saat ini untuk perangkat pemantau kesehatan yang dapat dikenakan memiliki tempatnya dalam memberi daya pada perangkat sensor, tetapi masing-masing memiliki kemunduran. Tenaga surya, misalnya, hanya bisa memanen energi saat terkena sinar matahari. Perangkat tribolistrik bertenaga sendiri hanya dapat memanen energi saat tubuh sedang bergerak.

“Kami tidak ingin mengganti salah satu dari sumber daya saat ini,” kata Cheng. “Kami mencoba memberikan energi tambahan yang konsisten.”

Para peneliti mengembangkan sistem antena dipol pita lebar yang dapat diregangkan yang mampu mentransmisikan data secara nirkabel yang dikumpulkan dari sensor pemantauan kesehatan. Sistem ini terdiri dari dua antena logam yang dapat diregangkan yang terintegrasi ke bahan graphene konduktif dengan lapisan logam. Desain pita lebar sistem memungkinkannya mempertahankan fungsi frekuensinya bahkan saat diregangkan, ditekuk, dan diputar. Sistem ini kemudian disambungkan ke sirkuit penyearah yang dapat diregangkan, membuat antena yang diperbaiki, atau “rektena”, yang mampu mengubah energi dari gelombang elektromagnetik menjadi listrik. Listrik ini yang dapat digunakan untuk menyalakan perangkat nirkabel atau untuk mengisi daya perangkat penyimpanan energi, seperti baterai dan superkapasitor.

Rectenna ini dapat mengubah gelombang radio, atau elektromagnetik, dari lingkungan sekitar menjadi energi untuk memberi daya pada modul penginderaan pada perangkat, yang melacak suhu, hidrasi, dan tingkat denyut oksigen. Dibandingkan dengan sumber lain, lebih sedikit energi yang dihasilkan, tetapi sistem dapat menghasilkan daya secara terus menerus — keuntungan yang signifikan, menurut Cheng.

“Kami memanfaatkan energi yang sudah mengelilingi kami — gelombang radio ada di mana-mana, sepanjang waktu,” kata Cheng. “Jika kita tidak menggunakan energi yang ditemukan di lingkungan sekitar, itu akan sia-sia. Kita dapat memanen energi ini dan mengubahnya menjadi tenaga.”

Cheng berkata bahwa teknologi ini adalah fondasi bagi dirinya dan timnya. Menggabungkannya dengan perangkat data baru yang dapat ditransmisikan nirkabel akan menyediakan komponen penting yang akan bekerja dengan modul sensor tim yang ada.

“Langkah kami selanjutnya akan mengeksplorasi versi miniatur dari sirkuit ini dan bekerja pada pengembangan kelenturan penyearah,” kata Cheng. “Ini adalah platform tempat kami dapat dengan mudah menggabungkan dan menerapkan teknologi ini dengan modul lain yang telah kami buat di masa lalu. Mudah diperluas atau diadaptasi untuk aplikasi lain, dan kami berencana untuk mengeksplorasi peluang tersebut.”


Mikro superkapasitor yang dapat direntangkan ke perangkat yang dapat dikenakan dengan daya sendiri


Informasi lebih lanjut:
Jia Zhu dkk, Antena dipol pita lebar yang dapat diregangkan dan rectennas untuk pemanenan energi RF, Materi Fisika Saat Ini (2021). DOI: 10.1016 / j.mtphys.2021.100377

Disediakan oleh Pennsylvania State University

Kutipan: Peneliti memanen energi dari gelombang radio ke perangkat daya yang dapat dikenakan (2021, 25 Maret) diambil 25 Maret 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-03-harvest-energy-radio-power-wearable.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten tersebut disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Pengeluaran SGP Hari Ini