Các nhà nghiên cứu Singapore,Nhật Bản tìm ra cách biến tín hiệu Wi-Fi thành nguồn điện

Điều này có thể thực hiện được miễn là chúng nằm trong phạm vi của tín hiệu Wi-Fi, có thể lên đến 100m. Đối với thiết bị cấy ghép y tế, công nghệ này có thể loại bỏ việc trải qua phẫu thuật mỗi khi pin của bộ cấy ghép cần được thay thế.

Công nghệ thu hoạch năng lượng Wi-Fi cũng có thể giúp cung cấp năng lượng cho các cảm biến, chẳng hạn như các cảm biến trong các tòa nhà để giám sát môi trường và các ứng dụng thành phố thông minh khác.

Giáo sư Yang Hyunsoo, một trong những nhà nghiên cứu thuộc khoa kỹ thuật điện và máy tính của Đại học Quốc gia Singapore (NUS), cho biết nhóm đã nhận được nhiều câu hỏi về nghiên cứu này. Một số người đến từ lĩnh vực y tế, nơi có mối quan tâm đến việc khai thác công nghệ để cung cấp năng lượng cho việc cấy ghép thiết bị thần kinh.

“Chúng tôi được bao quanh bởi các tín hiệu Wi-Fi nhưng khi chúng tôi không sử dụng chúng để truy cập Internet, chúng không hoạt động. Và đây là một sự lãng phí lớn”, GS Yang nói.

“Kết quả mới nhất của chúng tôi là một bước hướng tới việc biến các tín hiệu sẵn có (tín hiệu Wi-Fi) thành một nguồn năng lượng xanh, do đó giảm nhu cầu sử dụng pin để cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử mà chúng ta sử dụng thường xuyên”.

Nhóm tám nhà nghiên cứu từ NUS và Đại học Tohoku của Nhật Bản đã mất gần ba năm và chi 1 triệu USD cho nghiên cứu.

Công nghệ thu thập Wi-Fi liên quan đến các thiết bị nhỏ được gọi là bộ dao động mô-men xoắn được sử dụng trong các hệ thống truyền thông không dây. Sử dụng các quy trình sản xuất thương mại, có thể lắp một tỷ đến 10 tỷ bộ dao động nhỏ này vào một con chip vuông 1cm, Giáo sư Yang cho biết.

Bằng cách khai thác cách các hạt dưới nguyên tử gọi là electron quay, các bộ dao động có thể chuyển đổi điện năng thành tín hiệu Wi-Fi. Các thiết bị này cũng có thể làm ngược lại để chuyển đổi tín hiệu Wi-Fi thành điện năng, đó là điều mà các nhà nghiên cứu đã khám phá.

Giáo sư Yang nói rằng trong khi chất bán dẫn có thể chuyển đổi sóng vô tuyến thành điện năng, thì tín hiệu Wi-Fi chiếm dải sóng vô tuyến 2,4GHz – lại quá yếu và ít công suất để chất bán dẫn thu năng lượng.

Nhưng các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng các bộ dao động mô-men xoắn quay tốt hơn trong việc này. Họ đã phát triển một mảng chứa tám bộ dao động được sắp xếp theo cách tối ưu. Khi tiếp xúc với tín hiệu Wi-Fi, mảng này có thể sạc một thiết bị khác trong năm giây để cấp nguồn cho đèn LED 1,6 vôn trong một phút.

Các nhà nghiên cứu đang xem xét việc cải thiện khả năng thu thập năng lượng của công nghệ này và có kế hoạch thử nghiệm nó để sạc không dây cho các thiết bị điện tử và cảm biến.

Giáo sư Yang nói rằng dựa trên kích thước nhỏ của máy thu năng lượng của họ và lượng năng lượng Wi-Fi được sử dụng nhỏ, công nghệ này không ảnh hưởng đến liên lạc Wi-Fi.

Vì máy gặt không thể giải mã tín hiệu Wi-Fi được mã hóa, nên không phải lo lắng về việc dò tìm tín hiệu, ông nói thêm.

Ông Chang Sau Sheong, chủ tịch The Institution of Engineers, ủy ban kỹ thuật công nghệ infocomm của Singapore, cho biết mặc dù việc thu năng lượng từ các tín hiệu tần số vô tuyến, bao gồm cả Wi-Fi, không phải là một khái niệm mới, nhưng nghiên cứu Singapore-Nhật Bản là một điều mới lạ.

“Lượng năng lượng thu được bằng phương pháp này thường nhỏ nhưng sẽ rất hữu ích để cung cấp năng lượng cho các thiết bị Internet of Things, đặc biệt là các cảm biến nhỏ cần rất ít năng lượng để hoạt động”.

Anh Đức