Anténa, která překlopí Wi-Fi signály na elektrický proud. Kredit: Christine Daniloff.

Bezdrátové nabíjení se stává běžnou rekvizitou dnešní doby. Obvykle ale funguje jen na velmi krátkou vzdálenost. Nabíjené zařízení většinou musí být na nabíjecí podložce či podobných věcech, tím se ovšem bezdrátové nabíjené vlastně opět stává „drátovým“. Výhody bezdrátovosti pak pochopitelně poněkud ztrácejí na lesku.

Tomás Palacios z Massachusettského technologického institutu (MIT) a jeho tým patří k těm, co se s tím nehodlají smířit. Vyvinuli ultra tenké zařízení, které dokáže přijímat Wi-Fi signály a přeměňovat je na elektřinu. Je to rektena (rectenna, rectifying antenna), tedy anténa, která konvertuje elektromagnetické záření na stejnosměrný elektrický proud. Většina dosavadních rekten je z pevného materiálu, obvykle z křemíku nebo arsenidu galia. Jsou vhodné k pohánění malé elektroniky.

Tomás Palacios. Kredit: David Sella / MIT.

Palacios a spol. vyvíjejí nový typ rekteny, která by byla ohebná a mohla by fungovat ve velkých velikostech. V rekteně je klíčová komponenta, která uskutečňuje přeměnu Wi-Fi signálu na elektrický proud, vytvořená ze sulfidu molybdeničitého MoS2. Jde o polovodičový 2D materiál, který má tloušťku pouhé tři atomy. Je velice ohebný a přitom stále dobře funkční.

Massachusetts Institute of Technology.

Badatelé uvádějí, že jejich rektena založená na sulfidu molybdeničitém dovede přijímat až 10 GHz bezdrátové vysílání a konvertovat je na elektřinu s účinností až 30 procent. To je mnohem více, než u jiných podobných ohebných rekten, a podle Palaciose a spol. jejich rektena funguje také rychleji.

Nová rektena ještě není ideální. Neohebné rekteny dosahují účinnosti až 60 procent. Rektena Palaciosova týmu také nevytvoří zrovna oslnivé množství elektřiny. Ze 150 mikrowattů Wi-Fi signálu vytvoří 40 mikrowattů v elektřině. Není to moc, ale mohlo by to pohánět malou nositelnou nebo medicínskou elektroniku, která by tím pádem nepotřebovala baterie. Tým autorů rekteny věří, že její nevýhody budou převáženy výhodami, včetně její ohebnosti.

Podle Palaciose by podobné ohebné rekteny mohly pohánět sofistikované elektronické systémy, které by pak mohly obalovat celý most nebo třeba pokrývat dálnici či zdi budov. Taková elektronika by pokryla inteligencí celé naše okolí, a přitom by těžila energii ze všudypřítomné Wi-Fi mlhy. Palacios s kolegy na tom ještě budou pracovat a chtějí zlepšit účinnost a další parametry ohebné rekteny. 

Video:  Tomás Palacios: Gallium Nitride for Energy Efficiency


Literatura
MIT News 28. 1. 2019, Nature 28. 1. 2019.