Investigadores captan la energía de las ondas de radio para alimentar dispositivos portátiles


Desde los hornos microondas hasta las conexiones Wi-Fi, las ondas de radio que invaden nuestro entorno no son sólo señales de energía que hemos consumido, también son fuentes de energía en sí mismas. Un equipo internacional de investigadores, dirigido por Huanyu “Larry” Cheng, catedrático del Departamento de Ciencias de la Ingeniería y Mecánica de Penn State, ha desarrollado una forma de captar energía de las ondas de radio para alimentar dispositivos portátiles.

Las fuentes de energía actuales para los dispositivos portátiles usados en salud tienen sus inconvenientes. La energía solar, por ejemplo, sólo puede recoger energía cuando está expuesta al sol. Un dispositivo triboeléctrico autoalimentado sólo puede captar energía cuando el cuerpo está en movimiento.

No queremos sustituir ninguna de estas fuentes de energía actuales. Intentamos proporcionar energía adicional y constante.

Los investigadores desarrollaron un sistema de antenas dipolares de banda ancha extensible capaz de transmitir de forma inalámbrica los datos recogidos por los sensores de control de la salud.

El sistema consta de dos antenas metálicas estirables integradas en material de grafeno conductor con un revestimiento metálico. El diseño del sistema le permite conservar sus funciones incluso cuando se estira, se dobla y se retuerce.

Este sistema se conecta a un circuito rectificador estirable, creando una antena rectificada, o “rectenna”, capaz de convertir la energía de las ondas electromagnéticas en electricidad. Esta electricidad puede usarse para alimentar dispositivos inalámbricos o para cargar dispositivos de almacenamiento de energía, como baterías y supercondensadores.

Esta rectenna puede convertir las ondas de radio, o electromagnéticas, del entorno en energía para alimentar los módulos de detección del dispositivo, que rastrean la temperatura, la hidratación y el nivel de oxígeno del pulso. En comparación con otras fuentes, se produce menos energía, pero el sistema puede generar energía de forma continua, una ventaja importante.

Estamos usando la energía que nos rodea: las ondas de radio están en todas partes, todo el tiempo. Si no usamos esta energía que se encuentra en el entorno, simplemente se desperdicia. Podemos recoger esta energía y rectificarla para convertirla en energía.

El próximo paso será explorar versiones miniaturizadas de estos circuitos y trabajar en el desarrollo de la capacidad de estiramiento del rectificador. Esta es una plataforma en la que pueden combinar y aplicar fácilmente esta tecnología con otros módulos que ya habían diseñado. Es fácil de ampliar o adaptar para otras aplicaciones.

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