ابتكار يحول إشارات الواي فاي إلى كهرباء

حقق فريق بحثي بقيادة الجامعة الوطنية في سنغافورة (NUS) تقدماً كبيراً في مجال تكنولوجيا حصاد الطاقة، مما يمكن أن يؤدي إلى التخلص من الحاجة إلى البطاريات في الأجهزة الإلكترونية المختلفة. قام هؤلاء الباحثون بتطوير نوع جديد من المقومات التي تتميز بقدرتها على تحويل إشارات التردد اللاسلكي (RF) المحيطة، التي تعتبر عادة طاقة “نفايات”، إلى جهد تيار مستمر (DC) قابل للاستخدام بكفاءة عالية.

تقوم هذه التقنية الجديدة بتحويل إشارات التردد اللاسلكي المحيطة من مصادر مثل شبكات Wi-Fi والشبكات الخلوية إلى كهرباء قابلة للاستخدام. وفقاً لما ذكره موقع الجامعة الوطنية في سنغافورة، تُعتبر هذه التكنولوجيا خطوة مهمة في مجال حصاد الطاقة لأنها تقلل من الاعتماد على البطاريات، وتطيل عمر الأجهزة، وتقلل من التأثير البيئي، وتعزز من جدوى شبكات الاستشعار اللاسلكية وأجهزة إنترنت الأشياء في المناطق النائية حيث يكون استبدال البطاريات بشكل متكرر غير عملي.

صرح البروفيسور يانغ هيون سو، من جامعة سنغافورة الوطنية، والذي قاد هذا المشروع البحثي، قائلاً: “إن حصاد الإشارات الكهرومغناطيسية للتردد اللاسلكي المحيطة أمر بالغ الأهمية لتطوير الأجهزة الإلكترونية وأجهزة الاستشعار الموفرة للطاقة. ومع ذلك، تواجه وحدات حصاد الطاقة الحالية تحديات في التشغيل عند طاقة محيطة منخفضة بسبب القيود في تكنولوجيا المقوم الحالية”.

عمل الفريق على تحسين أجهزة SR من خلال إنشاء تكوينات تعمل بكفاءة عبر نطاق واسع من الطاقة. ولتحسين الأداء وتحقيق التشغيل على الشريحة، تم ربط أجهزة SR في ترتيب مصفوفة، مع استخدام الموجهات الموجية الصغيرة ذات المستوى المشترك على أجهزة SR لربط طاقة التردد اللاسلكي. هذا الابتكار أدى إلى توفير مساحة صغيرة على الشريحة وزيادة الكفاءة بشكل ملحوظ.

تشير هذه التطورات إلى إمكانية استخدام هذه التكنولوجيا في تحسين كفاءة العديد من الأجهزة الإلكترونية وأجهزة الاستشعار، مما يمكن أن يؤدي إلى تقليل الحاجة إلى البطاريات بشكل كبير. هذا ليس فقط مفيدًا من الناحية البيئية من خلال تقليل النفايات الإلكترونية، ولكن أيضًا من الناحية الاقتصادية من خلال تقليل تكاليف استبدال البطاريات وصيانة الأجهزة في المناطق التي يصعب الوصول إليها.