Araştırmacılar Wi-Fi Sinyallerini Enerjiye Dönüştürdü

Dijital çağın yükselmesiyle birlikte, cihazlar arası kablosuz olarak bilgi aktarımı sağlamak için Wi-Fi kaynaklarının kullanım miktarı katlanarak arttı. Bu durum ise, Wi-Fi’ın kullandığı 2,4 GHz radyo frekansının yaygın kullanımına ve alternatif kullanımlar için kullanılabilecek aşırı sinyallere neden oldu. Araştırmacılarda bu Wi-Fi sinyallerini enerjiye dönüştürmenin bir yolunu buldular.

Kullanılan bu enerji kaynağından yararlanmak için, Singapur Ulusal Üniversitesi (NUS) ve Japonya Tohoku Üniversitesi’nden (TU) bir araştırma ekibi, kablosuz radyo frekanslarını küçük elektronik cihazlara güç sağlamak için enerjiye dönüştürmeyi başardı. Araştırmacılar, çalışmalarında, herhangi bir pil kullanmadan, ışık yayan bir diyotu kablosuz olarak çalıştırmak için Wi-Fi bant sinyallerini kullanarak başarılı bir şekilde enerji topladılar.

Bu kapsamda yapılan araştırmanın yöneticiliğini üstlenen Profesör Yang Hyunsoo, “Wi-Fi sinyalleriyle çevriliyiz ancak onları İnternete erişmek için kullanmadığımızda, sinyaller devre dışı kalıyor ve bu çok büyük bir israfa neden oluyor. Son sunucumuz olan 2,4 GHz radyo dalgaları bir yeşil enerji kaynağı örneğidir, dolayısıyla düzenli olarak kullandığımız elektronik güç için pil ihtiyacını azaltabilirler. Bu şekilde, küçük elektrikli aletler ve sensörler, internetin bir parçası olan radyo frekansı dalgaları kullanılarak kablosuz olarak çalıştırılabilir.” dedi.

Araştırma, NUS Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Bölümü‘nden Profesör Guo Yong Xin’in ekibinin yanı sıra Profesör Shunsuke Fukami ve TU ekibiyle iş birliği içinde gerçekleştirildi. Sonuçlar 18 Mayıs 2021’de Nature Communications’da yayınlandı.

Wi-Fi Sinyallerini Enerjiye Dönüştürme

Döndürmeli salıngaçlar, mikrodalgalar üretebilen ve kablosuz iletişim sistemlerinde uygulamaları olan bir cihaz sınıfıdır. Bununla birlikte, düşük çıkış gücü ve geniş hat özelliği nedeniyle uygulama güçlüğünü ortadan kaldırmaktalardır.

Araştırmacılar, yaptıkları çalışmada çip üzerinde STO sistemleri tasarlamak için elektrik topolojisinin önemini vurguladılar ve seri tasarımını paralel olanla karşılaştırdılar. Paralel konfigürasyonun, daha iyi zaman-alan kararlılığı, spektral gürültü davranışı ve empedans uyumsuzluğu üzerindeki kontrol nedeniyle kablosuz iletim için daha kullanışlı olduğunu buldular.

Araştırma ekibi ayrıca, kablosuz şarj ve kablosuz sinyal algılama sistemleri için, kendi kendini sürdüren akıllı sistemler kullanarak çip üzerinde STO’ların geliştirilmesini keşfetmek istiyorlar, bu nedenle ekip, endüstri ortaklarıyla birlikte çalışmayı umuyor.