為了讓我們的電子設備能在沒有電池的情況下工作，麻省理工學院和其他地方的研究人員朝這個方向邁出了一步，弄出了第一個可以將能量從Wi-Fi信號轉換為可以為電子設備供電的電力的設備。
新的2-D材料將交流電磁波轉換為直流電的設備被稱為“整流天線”。研究人員展示了一種新的天線，在今天的“ 自然”雜誌上發表的一項研究中描述，該天線使用靈活的射頻（RF）天線捕獲電磁波 -包括那些攜帶Wi-Fi的人 - 作為交流波形。
然後將天線連接到由僅幾個原子厚度的二維半導體制成的新型器件。AC信號進入半導體，半導體將其轉換為可用於為電子電路供電或為電池充電的DC電壓。
通過這種方式，無電池設備被動地捕獲普遍存在的Wi-Fi信號並將其轉換為有用的DC電源。
在實驗中，研究人員的設備在暴露於Wi-Fi信號的典型功率水平（大約150微瓦）時可以產生大約40微瓦的功率。這足以點亮LED或驅動硅芯片。
該裝置是柔性的，其彎曲的特性可以覆蓋非常大的區域。整流天線的早期應用前景還是很廣闊的，包括為“物聯網”提供靈活的可穿戴電子設備，醫療設備和傳感器，智能手機市場可能是最需要的。
所有整流天線都依賴於一個稱為“整流器”的元件，它將交流輸入信號轉換為直流電。傳統的整流天線使用硅或砷化鎵作為整流器。這些材料可以覆蓋Wi-Fi頻段，但它們很僵硬。
並且，儘管使用這些材料來製造小型裝置相對便宜，但是使用它們來覆蓋大面積的區域，例如建築物和牆壁的表面，將是成本過高的。研究人員一直試圖解決這些問題很長一段時間。但到目前為止報道的少數靈活的整流天線在低頻下工作，無法捕獲和轉換千兆赫頻率的信號，而大多數相關的手機和Wi-Fi信號都是如此。
為了建立他們的整流器，研究人員使用了一種名為二硫化鉬（MoS 2）的新型二維材料，其三原子厚度是世界上最薄的半導體之一。在此過程中，該團隊利用了MoS 2的獨特行為：當暴露於某些化學物質時，材料的原子以一種像開關一樣的方式重新排列，迫使從半導體到金屬材料的相變。所得到的結構稱為肖特基二極管，它是半導體與金屬的結。
長按二維碼關注有範
及時瞭解行業新資訊
相關推薦
