大突破!MIT将Wi-Fi电磁波转换成直流电的充电技术
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原本高频太赫兹波通常被认为是一种浪费的能源,因为科学家一直没有找到一个方法捕获它们并将其转换为任何可用形式。但是随着美国MIT物理学家的发现,可以将高频太赫兹波转换成的直流电并供电给家用电子产品之后,情况可能改变。
基本上,几乎任何能记录温度的东西都会产生电磁波,包括人体和无生命的物体或讯号的产品,例如电话和WiFi。现在,研究表明,未来人们很快可以利用这些“ T波”当成替代能源的一部分。
从理论而言,可以通过吸收周围的T波当成能量来源,并通过周边附加组件当成充电装置,进而可为手机供电。这项研究于已经于4月初发表在《Science Advances》期刊上,该团队现在正在努力将设计转变为实际装置。
根据MIT研究人员指出,理论设计是基于碳材料石墨烯在量子或原子级的行为。当他们将石墨烯与氮化硼结合使用时,研究小组发现石墨烯中的电子会使电子运动偏向同一方向。结果是,任何传入的T波都将导致石墨烯的电子沿着单一方向流向材料,进而产生直流电。
先前,这些装置只能在特定频率下工作,并且不包括太赫兹范围。而且先前的实验也尝试将太赫兹波转换为直流电,但是发现只能在“超低温”温度下进行,这并不能实际上运用在消费者家庭之中。为了克服这一障碍,该团队创建了太赫兹整流器的蓝图。这一理论上的装置是由位于氮化硼层上方的正方形石墨烯,以及能够收集、浓缩然后转换周围的太赫兹辐射的天线所组成。
一旦完成,太赫兹整流器将来可能可以用周围的WiFi讯号转换为充电装置,进而可为家中的手机和笔记型电脑进行无线充电。甚至可以为家中有在体内植入需要电池的芯片带来无线供电,也就是未来这些病患再也不需要透过手术放入充饱电的芯片了。
MIT研究小组已经为“高频整流”设计申请了专利,并希望能够在未来制造出一种真实的装置,以便改善现实世界中的可携式装置的运作模式。