《電子技術應用》
您所在的位置:首頁 > 模擬設計 > 業界動態 > WiFi可提供電能,那反過來行嗎?

WiFi可提供電能,那反過來行嗎?

2019-02-28
關鍵詞: WiFi 無線電波 機械能

  導讀: 這聽起來不可思議,但確實有研究證明了其可行性。近日,外媒報道了一項重大突破——科學家將WiFi信號轉化為電能。通俗點說,就是通過WiFi發電。這意味著,未來或許會出現無電池手機、無電池筆記本電腦……沒電了,連上WiFi即可充電使用。

  這聽起來不可思議,但確實有研究證明了其可行性。近日,外媒報道了一項重大突破——科學家將WiFi信號轉化為電能。通俗點說,就是通過WiFi發電。這意味著,未來或許會出現無電池手機、無電池筆記本電腦……沒電了,連上WiFi即可充電使用。

  此次技術突破,有賴于新研發出的“硅整流二極管天線”。它能為沒有電池的智能手機、筆記本電腦、可穿戴設備等提供電能。據報道,在該項研究中,當硅整流二極管天線接觸到約150微瓦的WiFi信號時,會產生約40微瓦的電量。

  那么,WiFi信號是如何被轉化為電能的?電能也可以被轉化為WiFi信號嗎?通訊信號與能源之間可否實現直接轉化?

  WiFi信號屬于雜散能源

  實際上,除WiFi信號外,我們身邊還有很多能源可被轉化為電能。比如,無線電波、機械能、人體熱擴散能等。此類無處不在又尚未被有效利用的能源,被稱為“雜散能源”。

  雜散能源的種類有很多。以雜散機械能源為例,它包括車輛在行進過程中部件產生的振動能量、重型設備運動或作業時引起建筑物振動從而產生的能量、人在步行過程中踏步產生的動能、手臂的擺動乃至血壓的變化所帶來的動能等。這些看起來微不足道的能源,都可以被利用起來。

  “捕獲環境中的雜散能源,就好像銀行把眾多小客戶的錢收集起來,再借給需要的人。”中國科學院電工研究所研究員劉國強告訴科技日報記者,上世紀中葉出現的自動手表,就是利用手腕擺動的機械能使表內發條卷緊,進而驅動手表工作。

  不過,WiFi信號與其他的雜散能源不同,它是高頻電磁波。考慮到其對人體健康的影響,WiFi信號在人類活動范圍內通常能量很小。需要采用整流二極管天線,來接收無線網絡信號,并經過整流濾波轉化成直流電后才能為我們所用。

  “整流二極管是一種將交流電能轉化為直流電能的器件,也是高頻電磁信號被轉化為直流電的‘橋梁’,即WiFi信號被轉化為電能的‘橋梁’。”劉國強說。

  “目前,各國都逐漸意識到雜散能源的重要性,這一方向已成為研究熱點。研究工作最終要實現的目標是,以捕獲雜散能源的模式,部分取代甚至全部取代現有化學電池供電模式。”劉國強介紹道,若能利用雜散能源捕獲發電技術,以后或許就不再需要更換電池了,科學家有望研制出“終身無需更換”的能源,甚至可能讓電器掙脫電源的約束。

  以現有心臟起搏器為例。資料顯示,目前的心臟起搏器依靠電池供電,但電池壽命有限,病人須在安裝后的5年到10年間經二次手術更換電池。而未來的心臟起搏器,可利用心跳釋放的動能進行充電。已有研究人員在現有心臟起搏器上添加一塊聚合物薄片,使心跳的動能轉化為電能,供起搏器正常運轉。

  尚難實現萬物通電即可互聯

  既然雜散的網絡信號可被轉化為電能,那么電能有無可能被轉化為網絡信號,進而實現萬物通電即可互聯呢?

  “理論上,萬物通電即可互聯是有可能實現的。”劉國強解釋道,一種可能的方式是,利用電能驅動高頻振蕩器產生高頻信號,再通過高頻功率放大器放大信號,接著使用倍頻器、變頻器、調制器和解調器進行信號變換,之后使用天線將電磁波發射出去,便可實現電能到網絡信號的轉化。

  “但目前還沒有直接、簡單的手段,能把雜散能源轉化成無線信號。”劉國強說。

  雖然雜散能量捕獲技術、無線通信技術與無線電能傳輸技術的迅猛發展,使得一定范圍內物體之間的能量和信號轉化成為可能。但要實現這一目標,還需時日。其中,找到新材料、實現材料領域的技術突破,是一大難點,而減小發電裝置的體積、提高轉化效率是實驗成果落地的關鍵。

  “能源是一種客觀存在,如同桌椅板凳。點燃火柴就產生熱能,說話就能產生震動能。但這些能源不能被直接轉化為無線信號。”電子科技大學光電科學與工程學院副研究員汪相如解釋道,因為信號是有序的,如果不進行調制,我們所獲取的聲波、電磁波也不過是來自環境的干擾。

  “信息的傳播需要編碼和解碼這兩個過程,還需要信息收發雙方間的對碼和協議,否則我們將無法理解信息。”汪相如說,從這種意義上來講,信號需要“特殊加工”后才能被傳遞和獲取。

  “現階段來看,把電能轉化為WiFi,只是一種美好的設想。或許未來的某一天,在一些新材料出現后,這些雜散能源可直接驅動新器件然后發射信號。”劉國強說。


本站內容除特別聲明的原創文章之外,轉載內容只為傳遞更多信息,并不代表本網站贊同其觀點。轉載的所有的文章、圖片、音/視頻文件等資料的版權歸版權所有權人所有。本站采用的非本站原創文章及圖片等內容無法一一聯系確認版權者。如涉及作品內容、版權和其它問題,請及時通過電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當措施,避免給雙方造成不必要的經濟損失。聯系電話:010-82306118;郵箱:aet@chinaaet.com。
主站蜘蛛池模板: 精品午夜久久网成年网| 91精品欧美综合在线观看| 果冻传媒麻豆影视在线观看免费版| 午夜dj在线观看免费高清在线| 色婷婷天天综合在线| 天天做天天躁天天躁 | 成人性生交大片免费视频| 亚洲人成电影在线观看青青| 男人扒开女人的腿做爽爽视频| 国产人妖另类在线二区| 1313mm禁片视频| 天天干天天干天天| 中文字幕人妻三级中文无码视频 | 韩国r级2020年最新| 国产精品毛片无遮挡高清| 一区二区三区免费电影| 日本一本在线观看| 亚洲av无码一区二区三区在线播放 | 色老头综合免费视频| 国产精华av午夜在线观看| 99久无码中文字幕一本久道| 成人午夜视频网站| 久久国产成人精品国产成人亚洲 | 国产的一级毛片最新在线直播| ass日本大乳pics| 成人免费在线观看| 久久九九精品国产av片国产| 欧美videos另类极品| 亚洲精品国产成人片| 精品久久久一二三区| 国产av人人夜夜澡人人爽| 黄色中文字幕在线观看| 国产精亚洲视频| 2019亚洲午夜无码天堂| 夜恋全部国产精品视频| 一本到在线观看视频| 新梅金瓶1之爱奴1免费观| 久久精品水蜜桃av综合天堂| 欧美另类videosgratis妇| 亚洲欧美精品中字久久99| 理论片2023最新在线观看|