Đã tìm ra cách sạc smartphone bằng sóng Wi-Fi

Theo Daily Mail, các nhà khoa học đã phát minh ra cách chuyển tín hiệu Wi-Fi thành dòng điện sạc cho thiết bị di động. Kết quả của nghiên cứu nhiều năm là một thiết bị 2 chiều hoàn toàn được cung cấp năng lượng hoạt động qua sóng Wi-Fi mà không cần pin.

Cụ thể, Wi-Fi có thể trở thành phương thức truyền tải năng lượng đột phá nhờ vào các chất bán dẫn có thể chuyển tín hiệu thành dòng điện 1 chiều.

Tiến sĩ Xu Zhang cầm trên tay rectennas. Ảnh: MIT.

Các ăng-ten được chế tạo riêng gọi là ''rectennas'' (tạm dịch: ăng-ten thu điện) có chức năng chuyển đổi dao động xoay chiều (AC) thành dòng điện 1 chiều (DC) được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử ngày nay. 

Nhóm nghiên cứu từ Đại học MIT tuyên bố thiết bị này có thể cung cấp điện năng cho một khu vực rộng lớn các thiết bị di động, thậm chí cả thiết bị y tế.

“Chúng tôi đã tìm ra được phương thức mới để cung cấp điện cho các thiết bị điện tử trong tương lai. Cách này sẽ tạo ra viễn cảnh mới trong tương lai, khi mọi thứ xung quanh chúng ta đều sống động và trở nên thông minh hơn”, Giáo sư Tomás Palacios, đồng tác giả nghiên cứu cho biết.

Ăng-ten thu sóng sử dụng một ăng-ten thường để thu thập các xung điện từ sóng Wi-Fi dưới dạng xoay chiều. Dòng điện này được đưa qua một chất bán dẫn 2 chiều (chất rất mỏng, hầu như không có độ dày). Sóng Wi-Fi chứa điện năng xoay chiều sau khi đi qua chất bán dẫn sẽ được chuyển thành điện 1 chiều và sử dụng bình thường cho các thiết bị điện tử.

Minh họa cho ăng-ten thu điện. Ảnh: MIT.

Quá trình chuyển đổi điện xoay chiều sang 1 chiều cần có một chỉnh lưu, nhưng các chỉnh lưu thông thường khá dày và kém linh hoạt.

Các nhà nghiên cứu tại MIT đã tìm ra một chất siêu mỏng, dẻo dai có tên molypden disulfide (MoS2). Đây là một trong những chất bán dẫn mỏng nhất thế giới, đáp ứng được nhu cầu chuyển đổi điện mà vẫn đảm bảo thiết bị gọn nhẹ.

"Thiết kế này cho phép chế tạo một thiết bị linh hoạt, đủ nhanh để bao phủ hầu hết dải tần số vô tuyến như Wi-Fi, Bluetooth, LTE", Tiến sĩ Xu Zhang, tác giả chính nghiên cứu cho biết.

Tiến sĩ Zhang đã tìm được cách tăng hiệu suất quá trình này, chuyển đổi từ AC sang DC hiệu quả hơn bằng cách giảm điện dung trong hệ thống. Các nhà nghiên cứu cho biết họ có thể chế tạo ra các thiết bị không cần dùng tới pin, chỉ hoạt động trên việc thu sóng Wi-Fi là đủ.

Các ứng dụng đầy hứa hẹn ban đầu sẽ là cung cấp năng lượng cho thiết bị điện tử, thiết bị y tế và những thiết bị đeo như smartwatch, máy tính tích hợp trên xe hơi và đồ gia dụng trong smart home.

Trong tương lai bạn có thể sạc pin smartphone ở bất cứ nơi đâu có sóng Wi-Fi. Ảnh: Shutterstock.

Trong thí nghiệm, các thiết bị nguyên mẫu có thể tạo ra khoảng 40 microwatts điện năng từ nguồn tín hiệu Wi-Fi thông thường (khoảng 150 microwatts). Hiệu suất này lên tới hơn 25%, cho lượng điện năng đủ để vận hành màn hình smartphone thông thường.

Jesús Grajal, nhà nghiên cứu tại Đại học Kỹ thuật Madrid cho rằng nó có thể cung cấp năng lượng cho việc truyền dữ liệu của các thiết bị y tế cấy ghép. Ví dụ, các nhà nghiên cứu đang bắt đầu phát triển những viên thuốc mà bệnh nhân có thể nuốt để truyền dữ liệu sức khỏe trở lại máy tính chẩn đoán.

"Bạn không muốn sử dụng pin để cung cấp năng lượng cho các thiết bị này, vì nếu chúng bị rò rỉ lithium, bệnh nhân có thể chết", bác sĩ Grajal nói, "Sẽ tốt hơn nhiều khi thu nhận năng lượng từ môi trường để cung cấp cho các thiết bị nhỏ bên trong cơ thể, và truyền dữ liệu tới các máy tính bên ngoài".