ابداع مدار الکتریکی برای تبدیل میکروموج به جریان برق

مدار الکتریکی جدید سیگنال‌های میکروموج را به الکتریسیته تبدیل می‌کند.

کد خبر: ۱۱۶۱۸۴۱

تاریخ: ۲۱ آبان ۱۳۹۲ - ۱۰:۲۶

به گزارش گروه دانش خبرگزاری دانا (دانا خبر) و به نقل از ایسنا، دانشمندان دانشگاه دوک، مدار الکتریکی ابداع کرده‌اند که برای گیراندازی انرژی میکروموج از منابع مختلف شامل ماهواره‌ها، صدا یا سیگنال‌های وای فای تنظیم می‌شود.

به گفته محققان، این ابزار انرژی (که در غیر این صورت از دست می‌رود) را به ولتاژ جریان برق مستقیم با کارآیی‌های مشابه سلول‌های خورشیدی کنونی تبدیل می‌کند.

محققان دانشگاه دوک به رهبری استیون کامر، این ابزار را با استفاده از پنج فایبرگلاس و رساناهای انرژی مسی که به یک بورد مدار متصل بودند، ساختند. این رساناها آرایه ریاضیاتی پنج سلولی را تشکیل داده بودند.

تیم علمی مدعی است مدار الکتریکی حاصل می‌تواند میکروموج‌ها را درو کرده و آن‌ها را به انرژی الکتریکی 7.3 ولت تبدیل کند.

آن‌ها این میزان کارآیی را با شارژرهای یو اس بی تلفن همراه مقایسه می‌کنند که پنج ولت برق تولید می‌کنند.

پیش از این، دانشمندان قادر به دریافت شش تا 10 درصد کارآیی انرژی بودند، اما با طرح جدید آن‌ها توانستند تبدیل انرژی را به 37 درصد ارتقا دهند که این میزان با میزان بازدهی سلول‌های خورشیدی قابل‌مقایسه است.

علاوه بر میکروموج‌ها، محققان مدعی‌اند این آرایه متامواد را می‌توان جهت برداشت برق از طیفی از فرکانس‌ها و همچنین ارتعاشات و امواج صوتی تنظیم کرد.

ویژگی‌های متامواد امکان طراحی انعطاف‌پذیری که با ابزار عادی مانند آنتن ممکن نیست، را فراهم می‌کند.

زمانی که آنتن‌های معمولی در فضا به اندازه کافی به یکدیگر نزدیک هستند، با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و در فعالیت یکدیگر مداخله می‌کنند. طرح مورد استفاده برای خلق آرایه متاماده‌ای جدید از این اثرات استفاده کرده و تعامل سلول‌ها را با یکدیگر ممکن می‌سازد.

به گفته دانشمندان حاضر دراین پروژه، یک پوشش متاماده‌ را می‌توان به سقف یک اتاق با هدف برداشت سیگنال‌های وای فای یا بازیابی انرژی تجهیزات خانگی و به منظور ارتقا کارآیی انرژی اعمال کرد.

یکی از جذاب‌ترین کاربردهای بالقوه تعبیه این متاماده برداشت‌کننده انرژی یک گوشی تلفن همراه است. محققان معتقدند این موضوع را می‌توان با اعمال اصلاحاتی به این فناوری عملی کرد و به افراد مناطق دوردست امکان برداشت انرژی را از برج تلفن همراه داد.

رویکرد جدید شیوه‌ای ساده و ارزان برای برداشت نیروی الکترومغناطیسی است.

بلوک‌های سازنده سامانه جدید خودکفا را می‌توان به منظور افزایش برق دریافتی بلوک‌های بیشتر به یکدیگر مونتاژ کرد.

می‌توان مجموعه‌ای از بلوک‌ها را برای برداشت انرژی از ماهواره‌ها تشکیل داد.

جزئیات این مطالعه در Applied Physics Letters منتشر شد.