Pesquisadores da National University of Singapore (NUS) descobriram um novo tipo de módulo de colheita de energia que extrai energia de frequências de rádio (RF).
Tipicamente chamada de ‘energia desperdiçada’, esses módulos convertem os sinais RF em tensão DC, que pode ser usada por dispositivos de baixo consumo. Os módulos de colheita de energia de radiofrequência podem reduzir a dependência de baterias para certas aplicações, especialmente em áreas remotas e em situações onde a troca regular de baterias não é viável.
Esta pesquisa é uma colaboração com outros pesquisadores da Tohoku University no Japão e da University of Messina na Itália. No comunicado de imprensa, podemos ver que a equipe de pesquisa está clara sobre como essa tecnologia ajuda a reduzir nossa dependência de baterias. Isso também reduziria o impacto ambiental das baterias, estendendo a vida útil dos dispositivos e possibilitando novos tipos de redes de sensores sem fio e dispositivos IoT em situações onde a substituição de baterias não é prática.
Essa tecnologia também ajuda a extrair energia de níveis baixos de RF, implicando sua utilidade em muitas aplicações de baixo consumo, como sensores de temperatura. Um dos pesquisadores, o Professor Yang Hyunsoo da NUS, disse: “Nós otimizamos os retificadores de spin para operar em níveis baixos de potência RF disponíveis no ambiente e integramos uma série de tais retificadores de spin a um módulo de colheita de energia para alimentar o LED e o sensor comercial em potência RF inferior a -20 dBm.”
A tecnologia tem limitações devido aos retificadores tradicionais atualmente usados. O Professor Yang explicou que isso ocorre porque a tecnologia de diodo Schottky permaneceu saturada por décadas devido a restrições termodinâmicas em baixa potência. Projetar um retificador necessário para um módulo de colheita de energia sem fio representa um desafio significativo. A solução parece ser um retificador de spin em escala nanométrica (SR) que pode oferecer melhor conversão de voltagem de RF para DC. Isso permitiria que dispositivos SR otimizados colhessem energia de radiofrequência ambiente entre -62 e -20dBm. Um SR baseado em comprimento de onda coplanar on-chip pode ser desenvolvido, o que terá uma grande sensibilidade a zero bias enquanto possui alta eficiência. Isso também deve resultar em melhor operação on-chip e, portanto, a equipe de pesquisa da NUS está explorando a integração de uma antena on-chip para aumentar sua eficiência.
O Dr. Raghav Sharma, o primeiro autor do artigo, também concorda com essa avaliação e enfatiza a importância de resolver o problema relacionado aos retificadores convencionais. Uma vez superado, isso levaria ao design de colhedores de energia RF ambiente e sensores de próxima geração usando a nova tecnologia de retificador.
Tecnologias de Colheita de Energia de Radiofrequência (RF-EH) têm sido pesquisadas por muitos cientistas que também publicaram suas descobertas, incluindo aqueles que revisaram design, metodologias e aplicações potenciais. Isso indica que a colheita de energia é possível a partir de frequências usadas para LTE, DTV, GSM, WLAN, HIPERLAN e C-Band, tipicamente usadas em áreas urbanas e semi-urbanas. Embora não pudesse resolver problemas criados por aplicações maiores, desempenha um papel vital em não usar baterias para certos dispositivos. Mas só o tempo dirá quais dispositivos podemos esperar de tais implementações potenciais.
Uma vez que sua implementação seja viável e possa extrair a energia desperdiçada de forma eficiente, essa inovação permitirá novos tipos de dispositivos e usos que serão críticos para comercial, científico, médico e pessoal. Potencialmente permitindo que muitos sensores, dispositivos e talvez dispositivos de computação de baixo consumo sejam usados para nosso benefício.
Fonte: Tom’s Hardware
