新方法利用无线信号,小型电子产品

的数字时代的崛起大大增加的数量WiFi无线设备之间发送数据所需的资源。

这导致广泛使用的2.4 GHz无线使用的无线电频率,与剩余信号可以探讨其他应用程序。

因此,利用这种能源利用率低下,研究人员新加坡国立大学(新加坡国立大学)和东北大学(TU)在日本已经发明了一种新技术,采用微型智能设备,称为spin-torque振荡器(STOs)收获和无线电频率转换成能源燃料的小型电子产品。

在他们的分析中,研究者使用WiFi-band信号和有效地提取能源燃料的发光二极管(LED)无线,没有使用任何类型的电池。

我们周围无线信号,但是当我们不使用它们来访问互联网,他们是不活跃的,这是一个巨大的浪费。我们最新的结果是一个一步将随时可用的2.4 GHz无线电波变成一个绿色的能源,因此减少为我们经常使用电池电力电子。

杨Hyunsoo,教授,电子和计算机工程系,新加坡国立大学

”通过这种方式,小型电动设备和传感器可以通过使用无线电波进行无线充电,作为物联网的一部分。随着智能家居的出现和城市,我们的工作可能会导致节能应用在通信、计算和神经系统Hyunsoo教授补充道,“他也发起了这项研究。

这项研究是执行与郭教授的研究小组永鑫,还从新加坡国立大学电子与计算机工程系,教授Shunsuke根据从你和他的研究小组。这项研究结果发表在了自然通讯5月18日日报^th,2021年。

无线信号转化为可用能源

Spin-torque振荡器(STOs)是一组进化设备产生微波,在无线通信系统中使用。但STOs的应用是有限的,因为一个广泛的谱线宽度和低输出功率。

虽然各种STOs相互同步的一种方法解决这个问题,现有的计划,如短程磁耦合多个STOs之间,空间的局限性。

相反,远程电气同步使用涡振子频率响应有限仅几百兆赫。此外,它需要专门的电流源单独STOs,这将使芯片上停止系统的整体实现更加复杂。

因此,解决低空间频率的限制,研究人员设计了一个数组,八STOs加入系列。在这个数组的帮助,团队2.4 GHz电磁转换无线电波,使用WiFi,到一个直流电压信号。这个信号被发送到电容器照亮领导的一个1.6 - v。

研究人员然后带电电容器5秒,也让它照亮了1分钟就无线电源被关闭。

在他们的分析中,研究者还强调开发片上停止系统电气拓扑的意义并比较相应的系列设计。

团队观察到平行配置方便,无线传输,因为更好的时域稳定、噪音控制阻抗失配,光谱行为。系列连接,另一方面,是有利的能量收获因为累加效应的二极管电压停止系统。

评论的重要性,研究者的结果,Raghav Sharma博士,这项研究的第一作者,说,“除了提出停止数组为无线传输和能量收获,我们的工作还演示了控制的同步状态耦合STOs使用注入锁定从外部射频源”。

这些结果同步STOs的重要潜在应用,如高速的神经形态计算。

Raghav Sharma博士研究第一作者,电子和计算机工程系,新加坡国立大学

下一个步骤

改善能源采集潜在的新技术,团队正在探索如何提高阵列设计停止系统的数量。他们还计划测试他们的能量收割机收取其他有用的无线传感器和电子设备。

研究人员还希望与行业合作伙伴探讨自我维持的智能系统开发片上停止系统,可以为无线信号检测和无线充电系统。

期刊引用:

沙玛,R。等。(2021)电连接spin-torque振荡器阵列2.4 GHz无线频带传输和能量收获。自然通讯。doi.org/10.1038/s41467 - 021 - 23181 - 1。

来源:https://news.nus.edu.sg/