WiFi可以提供电力,这会转变吗?

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WiFi可以提供电力,这是相反的吗?

第二看台

实习记者戴小培

每天,您使用手机连接到WiFi并打开网页。这似乎很平常。但你有没有想过,也许有一天你可以使用WiFi充电?

这听起来令人难以置信,但有些研究证明了它的可行性。最近,国外媒体报道了重大突破。——科学家将WiFi信号转换为电能。流行的一点是它是由WiFi生成的。这意味着将来可能会有一个无电池的手机,一个没有电池的笔记本电脑......没电,你可以通过连接到WiFi来充电。

这项技术突破取决于新开发的“硅整流二极管天线”。它为智能手机,笔记本电脑,可穿戴设备等提供电源,无需电池。据报道,在这项研究中,当硅整流二极管天线触及约150微瓦的WiFi信号时,它将产生约40微瓦。

那么WiFi信号如何转换为电能?电源也可以转换为WiFi信号吗?可以实现通信信号和能量之间的直接转换吗?

WiFi信号属于杂散能源

事实上,除了WiFi信号之外,我们周围仍有很多能量转换成电能。例如,无线电波,机械能,人体热扩散能等。未被有效利用的这种普遍存在的能源被称为“杂散能量”。

有许多类型的杂散能量。以杂散机械能为例,它包括行驶过程中车辆部件产生的振动能量,由重型设备或工作运动引起的建筑物振动所产生的能量,由此产生的动能。走路时的人,手臂的摆动,甚至是血压变化带来的动能。可以使用这些看似无关紧要的能量来源。

“捕捉环境中的杂散能量就像一家银行收集许多小客户的钱并将其借给有需要的人。”中国科学院电工研究所研究员刘国强告诉“科学与技术”杂志。 “科技日报”记者了解到,上世纪中叶出现的自动上链机芯与手腕一起摆动的机器可以将手表上的弹簧收起来并带动手表上班。

然而,WiFi信号与其他杂散能量源的不同之处在于它是高频电磁波。鉴于其对人类健康的影响,WiFi信号通常在人类活动范围内具有非常少的能量。有必要使用整流二极管天线接收无线网络信号,经过整流和滤波直流电源后,可以用于我们。

“整流二极管是将交流电转换为直流电的设备,是将高频电磁信号转换为直流电的”桥梁“,也就是将WiFi信号转换成电能的”桥梁“,”刘国强说。 。

“目前,各国逐渐意识到流浪能的重要性。这个方向已成为一个研究热点。研究工作的最终目标是在捕获杂散能量的模式下部分替换甚至替换现有的化学电池电源。模式。“刘国强说,如果你可以利用杂散能量捕获发电技术,你可能不需要在未来更换电池。科学家们应该开发出不需要终生替换的能源,甚至可能让设备摆脱电源。

以现有起搏器为例。数据显示,目前的心脏起搏器依赖电池供电,但电池寿命有限,患者必须在安装后5至10年内进行第二次手术。未来的心脏起搏器可以利用心跳释放的动能进行充电。研究人员已将聚合物片材添加到现有的起搏器中,将心跳的动能转换为电能,使起搏器正常工作。

尚难实现万物通电即可互联

由于杂散网络信号可以转换成电能,可以将功率转换成网络信号,以便一切都可以互连吗?

“从理论上讲,通过电力连接一切都是可能的。”刘国强解释说,一种可能的方法是用电能驱动高频振荡器产生高频信号,然后通过高频功率放大器放大信号,然后用倍频器,变频器,调制器和解调器进行信号转换,然后天线用于传输电磁波,从而实现电能到网络信号的转换。

“但没有直接,简单的手段将杂散能量转换成无线信号,”刘国强说。

尽管虚假能量捕获技术,无线通信技术和无线能量传输技术的快速发展,使得在一定范围内的对象之间的能量和信号转换成为可能。但要实现这一目标需要时间。其中,寻找新材料,实现材料领域的技术突破是一大难题。减少发电设备的体积和提高转换效率是实验结果的关键。

“能源是一种客观存在,就像一个板凳和一个板凳。当点火匹配时,产生热量,并且语音可以产生振动能量。但这些能源不能直接转换成无线信号,“电子科学与技术大学光电科学与工程学院副研究员王祥如解释说。由于信号是有序的,如果我们不进行调制,我们获得的声波和电磁波只不过是来自环境的干扰。

“信息的传播需要两个编码和解码过程。它还需要双方之间的代码和协议的匹配。否则,我们将无法理解这些信息。”王相如说,从这个意义上说,信号需要“特殊处理”。可以通过并获得。

“在这个阶段,将电力转换为WiFi只是一个好主意。也许在未来的某一天,一些新材料出现后,这些杂散能源可以直接驱动新设备,然后发出信号。”刘国强说。

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浏览 (3)  •  2019-04-14  •