Un team internazionale di ricercatori dell’Università di Tohoku, dell’Università Nazionale di Singapore e dell’Università di Messina in Italia hanno sviluppato un metodo innovativo per convertire l’energia delle onde elettromagnetiche in corrente continua.
La nostra vita quotidiana è piena di onde elettromagnetiche. Gli edifici sono letteralmente pieni di segnali Wi-Fi , connessioni Bluetooth tra telefoni e cuffie wireless, laptop e stampanti. I router wireless emettono energia sotto forma di radiazione di radiofrequenza, che consente la trasmissione dei dati a vari dispositivi.
Gli scienziati hanno proposto di utilizzare l’energia in radiofrequenza in eccesso nell’ambiente per alimentare piccoli gadget. Questo approccio può ridurre significativamente la dipendenza dalle batterie, prolungarne la durata e ridurre l’impatto negativo sull’ambiente. Questa soluzione può essere particolarmente rilevante per le aree remote dove la sostituzione frequente delle batterie è difficile.
In un articolo pubblicato sulla rivista Nature Electronics, i ricercatori spiegano in dettaglio come sono riusciti a migliorare il raddrizzatore tradizionale, aumentando l’efficienza della conversione dell’energia. Un raddrizzatore converte la corrente alternata, in corrente continua, che scorre in una direzione. Questo processo viene eseguito utilizzando vari componenti, principalmente diodi e condensatori.
Le tecnologie esistenti, come il diodo Schottky, hanno avuto difficoltà a convertire l’energia in modo efficiente. Gli scienziati sono riusciti a superare questi problemi sviluppando un raddrizzatore di spin compatto su scala nanometrica (SR). Il dispositivo è in grado di convertire segnali RF wireless ambientali inferiori a -20 dBm in tensione CC.
La sorgente del segnale deve trovarsi nelle immediate vicinanze del dispositivo elettronico. Tuttavia, i ricercatori stanno lavorando attivamente per migliorare la tecnologia. Forse in futuro verrà integrata un’antenna sul chip per migliorare l’efficienza e la compattezza.
Inoltre, gli scienziati stanno sviluppando connessioni serie-parallele per ottimizzare l’impedenza in grandi schiere di raddrizzatori di spin. Per raggiungere questo obiettivo, i progettisti utilizzano interconnessioni su chip per connettere i singoli SR.
Secondo i ricercatori, la tecnologia dei raddrizzatori di spin può essere facilmente integrata nei moduli di raccolta di energia per alimentare dispositivi elettronici e sensori.
Lo studio della tecnologia apre la strada alla creazione di una soluzione energetica autosufficiente e pulita che può aiutare ad affrontare le sfide del futuro.
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