Ładowanie przez Wi-Fi
Fizycy z Massachusetts Institute of Technology (MIT) opracowali plan urządzenia, które ich zdaniem byłoby w stanie przekształcić otaczające nas fale terahercowe w prąd stały. Tą formą elektryczności zasilanych jest wiele domowych urządzeń elektronicznych.
Konstrukcja proponowanego przez badaczy urządzenia wykorzystuje właściwości grafenu i jego wiązania atomowe. Stosując tzw. prostownik terahercowy, naukowcy połączyli grafen z azotkiem boru, a całość obramowali antenami. Urządzenie takie ma wyłapywać fale terahercowe z otoczenia i przekazywać wzmocniony sygnał do grafenu. Tego rodzaju fale, zwane też submilimetrowymi, są wytwarzane przez każde urządzenie, które wysyła sygnał Wi-Fi. Dzięki wykorzystaniu azotku boru elektrony powinny ustalić drogę przepływu, a co za tym idzie, wytworzyć prąd stały.
Główny autor projektu, dr Hiroki Isobe, tłumaczy, że badacze podjęli się opracowania takiego urządzenia po zaobserwowaniu, że generowane przez Wi-Fi fale terahercowe są niewykorzystywane, a można to zmienić i uzyskać nowe źródło energii.
W artykule opublikowanym na łamach „Science Advances" badacze podkreślają, że w całym przedsięwzięciu bardzo istotne jest wykorzystanie jak najczystszego grafenu. Nawet drobne zanieczyszczenia mogą bowiem skutkować niepowodzeniem podczas próby wytworzenia prądu.
Doktor Isobe przed podjęciem pracy nad urządzeniem przygotował studium dotyczące wszelkich możliwych sposobów rozpraszania się elektronów w grafenie przy styku z określonym podłożem. Azotek boru okazał się idealny w zastosowaniu. Ponadto naukowiec zbadał, w jaki sposób rozproszenie elektronów wpływa na fale elektromagnetyczne, szczególnie te w zakresie częstotliwości terahercowych. Na podstawie tych poszukiwań wysnuł wniosek, że elektrony były „popychane" przez nadchodzące fale terahercowe do przepływu w jednym kierunku i generowania prądu tylko wtedy, gdy zastosowano czysty grafen.
Badacze w publikacji powołują się na analogie do procesu ładowania słonecznego. Ogniwa słoneczne posiłkują się jednak innymi zakresami częstotliwości. Zespół opatentował nowy projekt „rektyfikacji wysokiej częstotliwości". Naukowcy współpracują obecnie z fizykami eksperymentalnymi w MIT w celu przygotowania urządzenia opartego na ich konstrukcji. Powinno ono być w stanie pracować w temperaturze pokojowej – w przeciwieństwie do dotychczas znanych prostowników i detektorów, które wymagały mocno ujemnych temperatur.
fot. MIT
