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从无线信号中获取能量,为3D打印物联网设备提供动力

来源:客户端

发布时间:2019-02-16 16:48:56

点击量:1981

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前门的智能锁可能不会消耗太多电力,但物联网(IoT)预计到2020年将增长到500亿台设备。这些设备包括活动跟踪器,智能灯泡,每个Alexa兼容设备等。总而言之,连接设备网络将消耗大量电力。目前,它们都必须被充电或留在电源上。但是阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)的新研究可能使物联网设备能够从其他无线通信信号捕获的能量中获得能量。



专门设计的半导体二极管可以将无线电频率转换为能量,但它们通常被调谐到特定频率,如4G。 Atif Shamim是电气工程教授和能量收集专家,他想到,系统级封装制造方面的进步可以应用于能量收集,其中功能部件如天线内置于设备的外壳中。

他的团队设计了紧凑的天线,可以调谐到各种无线和移动信号。 “要求一个天线同时完成其他几个工作是很棘手的,”该论文的第一作者Azamat Bakytbekov表示。 “你必须确保性能不会在任何一个频率点下降。”



对于原型,分形天线用银丝网印刷到3D打印的塑料方块上,然后连接在一起形成覆盖在天线中的立方体。然后,Shamim与KAUST的Khaled Salama团队合作开发了将RF信号转换为电能的二极管。结果是一个可以从各个方向收集RF信号的立方体。事实上,根据共同作者Thang Nguyen的说法,原型功能很好,他解释说:“当附近的人打电话时,我们看到立方体聚集的力量突然猛增。随着移动通信的增加,这一概念使得能够收获越来越多的射频能量。“

从空中提取的能量足够驱动一个小型无线传感器,这个传感器描述了大部分物联网设备。这个团队使用了一个简单的形状来证明概念,因为丝网印刷银在平面上最容易,但是有先进的3D打印机可以将天线直接嵌入形状更复杂的设备的外壳中。下一个任务是以一种划算的方式将这些技术结合起来,但回报将是一款不需要电池的智能手表,因为它的外壳可以将我们周围看不见的无线信号网络转化为能量,用于在Facebook上发布猫的照片,技术不是很炫酷么?

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