Die Erzeugung von Energie aus Radiowellen mag wie aus einem Science-Fiction-Buch erscheinen. Allerdings eine Gruppe von der University of South Florida hat ein Gerät entwickelt die genau das tun könnten, so die Forscher.
Das Gerät, eine spezialisierte Metaoberflächenantenne, die Funkwellen absorbieren und in Energie umwandeln kann, hat das Potenzial, den Energiesektor insgesamt zu verändern.
Von Radiowellen zu Strom: Wie funktioniert das?
Forscher versuchen seit Jahren, Energie aus Radiowellen zu gewinnen. Es ist kein einfaches Verfahren und kann mehr Energie kosten als verbraucht. Mit fortschreitender Technologie, die Umgebungsfunkwellen nutzt, wie Wi-Fi, GPS, Bluetooth oder Mobilfunknetze, werden mehr Funkwellen gesammelt. Es gab auch Fortschritte bei Metamaterialien (bestimmte Arten von Materialien, die Eigenschaften aufweisen, die in natürlichen Materialien nicht zu finden sind). Zusammen machen diese beiden Faktoren es möglich, Radiowellen auf nachhaltige Weise in Energie umzuwandeln.
Um eine eigene Antenne zu erzeugen, haben die Forscher der University of South Florida Sie verwendeten ein Metamaterial, das ein High hat Absorption von Funkwellen und ermöglicht einen größeren Stromfluss. Dies verbesserte die Energieeffizienz der Antenne, ein erster Schritt zur Umwandlung von Wellen geringer Intensität in elektrische Energie. „Die Technologie könnte auch angepasst werden, um eine Funkwellenquelle bereitzustellen, die Geräte in einem Raum mit Strom versorgt oder auflädt“, erklärt er ClaytonFowler, ein Mitglied des Teams, das an der Entwicklung der Antenne mitgearbeitet hat.
Die erregte Radiowellenantenne testet
Um die Antenne zu testen, maßen die Empfänger die von einer Funkquelle gesammelte Energiemenge zwischen 0,7 und 2,0 GHz. Das Team änderte dann die Frequenz der Funkwellen, um zu sehen, ob dies die gesammelte Energiemenge beeinflusste.
Ihre Tests ergaben, dass die Antenne 100 Mikrowatt Leistung aus Funkwellen mit einer Intensität sammeln konnte, die der entspricht, die 100 Meter von einem Mobilfunkmast entfernt auftritt. „Außerdem haben wir beim Telefonieren ein Handy ganz nah an die Antenne gelegt“, sagt er Jiangfeng Zhou der University of South Florida. "Während es praktischer wäre, Energie von Mobilfunkmasten zu sammeln, hat unsere Antenne dennoch die Fähigkeit bewiesen, Energie einzufangen."
Auf Wiedersehen Kabel und Energie in Bewegung
Forscher glauben, dass die einzigartige Fähigkeit dieses Geräts eine große Veränderung in der Energiebranche auslösen könnte.
„Durch den Wegfall von Kabelverbindungen und Batterien könnten diese Funkwellenenergieantennen dazu beitragen, Kosten zu senken, die Zuverlässigkeit zu verbessern und einige elektrische Systeme effizienter zu machen“, sagt Zhou.
Sie wären nützlich, um Smart-Home-Sensoren mit Strom zu versorgen, wie sie für Temperatur, Beleuchtung und Bewegung verwendet werden, oder Sensoren, die zur Überwachung der Struktur von Gebäuden oder Brücken verwendet werden, wo der Austausch einer Batterie schwierig, manchmal unmöglich ist.
Diese Antenne kann auch so gebaut werden, dass sie tragbarer ist, was eine bessere Stromernte unterwegs oder im Hintergrund mit intelligenten Geräten ermöglicht. Zusammenfassend? Mehr Effizienz und Nachhaltigkeit.
