El primer dispositivo totalmente flexible que puede convertir la energía de las señales de Wi-Fi en electricidad capaz de alimentar la dispositivos electrónicos ha sido presentado en la revista Nature.
Los dispositivos que convierten las ondas electromagnéticas de corriente alterna (CA) en electricidad de corriente continua (CC) se conocen como ‘rectenas’.
Un equipo liderado por investigadores del MIT (Massachusetts Institute of Technology) y la Universidad Politécnica de Madrid, ha desarrollado un nuevo tipo de ‘rectena’ que utiliza una antena de radiofrecuencia (RF) flexible que captura las ondas electromagnéticas –incluyendo aquellas que llevan la señal Wi-Fi– como formas de onda de corriente alterna.
Luego, la antena se conecta a un nuevo dispositivo hecho de un semiconductor bidimensional de apenas unos pocos átomos de espesor. La señal de CA viaja hacia el semiconductor, que lo convierte en un voltaje de CC que se puede usar para alimentar circuitos electrónicos o recargar baterías.
De esta manera, el dispositivo sin batería captura y transforma pasivamente señales de Wi-Fi ubicuas en una fuente de alimentación de CC útil.
“Hemos ideado una nueva forma de potenciar los sistemas electrónicos del futuro, mediante la recolección de energía Wi-Fi de una manera que se integra fácilmente en grandes áreas, para llevar inteligencia a cada objeto que nos rodea”, dice en un comunicado el coautor del estudio Tomás Palacios, profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación y director del Centro MIT / MTL para Dispositivos de Grafeno y Sistemas 2D en los Laboratorios de Tecnología de Microsistemas.
Las primeras aplicaciones prometedoras para el rectena propuesta incluyen el suministro de dispositivos electrónicos, dispositivos médicos y sensores flexibles y portátiles para el “internet de las cosas”. Los teléfonos inteligentes flexibles, por ejemplo, son un nuevo mercado para las principales empresas de tecnología.
En experimentos, el dispositivo de los investigadores puede producir alrededor de 40 microvatios de potencia cuando se expone a los niveles de potencia típicos de las señales de Wi-Fi (alrededor de 150 microvatios). Eso es más que suficiente energía para encender un LED o impulsar chips de silicio.
Otra posible aplicación es potenciar las comunicaciones de datos de dispositivos médicos implantables, dice el coautor Jesús Grajal, investigador de la Universidad Poliécnica de Madrid. Por ejemplo, los investigadores están comenzando a desarrollar píldoras que pueden ser ingeridas por los pacientes y transmitir datos a una computadora para realizar diagnósticos.
“Lo ideal es que no quiera usar baterías para alimentar estos sistemas, porque si pierden litio, el paciente podría morir”, dice Grajal. “Es mucho mejor recolectar energía del ambiente para encender estos pequeños laboratorios dentro del cuerpo y comunicar datos a computadoras externas”.
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