L’ambiente in cui viviamo è inondato di onde radio, una sorta di residuo che lascia la prova che l’energia è stata consumata. C’è da sapere che queste potrebbero essere usate come nuove fonti potenzialmente utili per caricare i dispositivi portatili che usiamo così tanto in questi giorni.
Un team di ricercatori del Dipartimento di ingegneria, scienza e meccanica della Penn State ha scoperto un modo per farlo. Nel loro articolo sulla rivista Materials Today Physics, spiegano i dettagli di progettazione della loro nuova tecnologia di raccolta dell’energia delle onde radio.
Un nuovo sistema per sfruttare le fonti energetiche che vengono scartate
Oggi, i dispositivi indossabili di monitoraggio della salute vengono caricati con dispositivi di rilevamento. Tuttavia, l’uso di ciascuna fonte di energia ha le sue difficoltà. Ad esempio l’energia solare, che può essere raccolta solo in presenza di luce proveniente proprio dalla nostra stella; mentre un dispositivo triboelettrico autoalimentato imbriglia l’energia di un corpo quando è in movimento.
Ma in un mondo così dipendente dall’energia, in cui quasi tutti gli strumenti lo richiedono, trovare nuove strade e, se possibile più green, è una priorità. L’obiettivo non è quello di “sostituire nessuna di queste attuali fonti di energia“, fa sapere Huanyu “Larry” Cheng, leader del gruppo di ricerca. “Stiamo cercando di fornire ulteriore e costante energia“.
Convertire le onde radio in energia
Nel loro ultimo lavoro, i ricercatori hanno sviluppato un sistema di antenna a dipolo a banda larga estensibile con il quale è possibile trasmettere i dati raccolti dai sensori di monitoraggio della salute in modalità wireless. Questo design a banda larga offre la particolarità di poter preservare le sue funzioni di frequenza pur essendo allungato, piegato e persino attorcigliato.
Per l’utilizzo come caricatore, il sistema è collegato ad un circuito raddrizzatore estensibile, che lo trasforma in un’antenna rettificata (“rectenna”); è questa connessione che lo rende capace di trasformare le energie delle onde radio in elettricità.
La rectenna è in grado di convertire le onde radio o elettromagnetiche presenti nell’ambiente in energia utile per alimentare diverse apparecchiature utili al settore sanitario. Ad esempio, per alimentare i moduli di rilevamento che tengono traccia della temperatura del polso, dell’idratazione e del livello di ossigeno. Ma può anche essere utilizzato per alimentare altri dispositivi wireless o dispositivi di accumulo di energia, come batterie e supercondensatori.
L’autore dello studio riconosce che, rispetto ad altre fonti, il nuovo sistema produce meno energia; e, inoltre, è possibile generarla continuamente, il che si distingue come un grande vantaggio. Studi futuri valuteranno la possibilità di implementare versioni in miniatura di questo sistema e migliorare l’estensibilità del raddrizzatore. Infine, gli scienziati cercheranno modi per combinare questa tecnologia con altri moduli per espandere le loro capacità.
