Skupina vývojárov z Duke University’s Pratt School of Engineering vyvinula použitím metamateriálov pozoruhodné zariadenie, ktoré konvertuje mikrovlnné signály na využiteľnú energiu.
Zariadenie je schopné premieňať mikrovlnné signály, ako napr. tie, ktoré používa Wi-Fi, na využiteľnú elektrinu. V budúcnosti tak možno nebudeme odchytávať susedovu nezabezpečenú Wi-Fi kvôli internetu, ale kvôli napájaniu napr. notebooku.
Študenti Alexander Katko(vľavo) a Allen Hawkes ukazujú jednoduché zariadenie, ktoré má jednu metamaterialovú bunku na zber energie, ktorá je dostatočná na rozsvietenie zelenej LED
Zariadenie pracuje na podobnom princípe ako solárne články, ktoré premieňajú energiu zo svetla. Avšak tento „zberač energie“ môže byť naladený na zber energie zo všetkého počnúc wi-fi routerom, cez mobilné telefóny až po satelity. Zariadenie je považované za rovnako efektívne ako moderné solárne panely. Ako bude výskum pokračovať, efektívnosť bude zlepšovaná.
Dôsledky tohto výskumu sú ďalekosiahle. Pri ďalšej miniaturizácii by tieto bunky mohli byť vstavané do smartfónov, ktoré by sa ustavične sami nabíjali počas toho ako by mali signál. Tiež by sa mohli inštalovať rozličné zariadenia v odľahlých častiach sveta, ktoré by sa nabíjali premenou signálu zo satelitov.
Na vývoji prístroja sa podieľa študent Allen Hawkes, ktorý spolupracuje so študentom Alexandrom Katkom. Výskum vedie Steven Cummer, profesor elektrického a počítačového inžinierstva. On navrhol elektrický obvod schopný zbierania mikrovĺn.
Pole piatich buniek z metamateriálu, ktoré je schopné zachytené vlny premeniť na viac ako 7V energie s účinnosťou 36,8%
Použili sériu piatich sklolaminátových doštičiek a medené vodiče, ktorými doštičky navzájom poprepájali, aby skonvertovali mikrovlny na napätie 7.3V. Pre porovnanie, svetovo rozšírené USB dodáva napätie asi 5V.
Hawkes povedal: ,,Usilovali sme sa o čo najväčšiu energetickú účinnosť akú sme mohli dosiahnuť. Dostali sme sa na efektívnosť asi 6 až 10%, avšak s týmto dizajnom sme účinnosť dramaticky zvýšili na 37%, čo je porovnateľné s účinnosťou, ktorá je dosahovaná pri solárnych paneloch“.
„Je možné použiť tento dizajn pre množstvo frekvencií a rôzne typy energií, zahŕňajúc vibrácie či zber zvukovej energie. Doteraz bola práca s metamateriálmi teoretická. My sme ukázali, že s trochou námahy môžu byť tieto materiály užitočné pre spotrebiteľské produkty.
Vlastnosti metamateriálov umožňujú flexibilitu, ktorá je nemožná pri bežných anténach. Keď sú tradičné antény blízko seba a komunikujú medzi sebou, zároveň si zasahujú do operácií (interferencia). Dizajn, ktorý tvorí naše metamaterialové pole berie tieto zásahy do úvahy a dovoľuje bunkám pracovať spolu“, hovorí študent Katko.
Profesor Cummer dodáva: „Naša práca demonštruje jednoduchý a nie drahý prístup k zberu elektromagnetickej energie. Krása návrhu je v tom, že samotné stavebné prvky sú sebestačné a môžu byť rozšírené. Dá sa jednoducho zostaviť viac blokov pre zvýšenie energie, ktorá môže byť zozbieraná.“
Zdroj: gizmodo, pratt.duke.edu
Pridať nový komentár