Stále více zařízení se přesouvá na bezdrátovou komunikaci. Když jsem si pořídil do bytu nový wi-fi router, sousedům přestaly fungovat televize, které přijímají bezdrátově signál ze DVBT satelitu. To se ale lehce vyřešilo domluvou a od té doby vše funguje. Ale přišly další sítě v domě a nakonec muselo dojít k rozdělení pásem a zase to funguje. Podobných zdrojů je kolem nás celá spousta. Bezpočet rádií, mobilní sítě, vysílačky, družicové vysílání včetně GPS a do všeho se míchá i vesmír se svými signály. Profesor Manos Tentzeris z Georgia Tech School of Electrical and Computer Engineering se rozhodl využít to, čemu se někdy říká „elektrosmog“ jako zdroj energie. Protože se jedná o velmi široké frekvenční pásmo, nebyl tento úkol vůbec jednoduchý.

Zvětšit obrázek

Professor Manos Tentzeris předvádí na tiskárně vyrobenou směrovou anténu schopnou přeměnit mikrovlnné záření na stejnosměrný elektrický proud. Jde o mřížku vytištěnou na pružnou průhlednou ohebnou fólii z Kaptonu. Je určena pro frekvence až do 10 gigahertz. (Kredit: Gary Meek, GTRI).

 Výsledek svého výzkumu prezentoval na sympoziu organizace IEEE – Antény a vysílání. Jeho tým vyvinul metodu, jak bublinkovou tiskárnou nanášet na pružné podklady (papír nebo polymer) širokopásmové antény s rozsahem od 100 MHz (tedy klasické FM pásmo) až do 15 GHz. Obdobné systémy pracující především v oblasti TV pásma dokázaly získat pouze několik mikrowattů, zařízení z Georgia Tech ale už dodává stabilní příkon v řádech miliwattů. Sice si na tom neuvaříme oběd a nejspíše by to ani nedokázalo pohánět brýle pro noční vidění, které má hlavní hrdina z Cesty krve, ale tento výkon stačí pro celou řadu současných zařízení. To se týká RFID čipů stejně jako celé řady senzorů.

Zvětšit obrázek

V pravé ruce Tentzeris drží tištěný senzor a v levé anténu ve tvaru spirály pro pásmo ultrakrátkých vln využívaných například mobilními operátory. Obě zařízení jsou vytištěny na obyčejném papíru. (Kredit: Gary Meek, GTRI )

 Profesor Tentzeris navíc pracuje na vylepšení svého sběrače. Počítá s tím, že ne všechna zařízení musí pracovat pořád, ale odesílají své údaje v určitých intervalech, nebo na základě přijatého požadavku. Proto plánuje  přidat k němu superkapacitor, do kterého by se sebraná energie „střádala“ a ten by posléze mohl dodat výkon až 50mW. A to už je poměrně dost. Kromě toho lze tento systém kombinovat i s jinými zdroji energie, jako je solární nebo termočlánky. Výhodou tohoto sběrače energie je to, že funguje pořád.

 Profesor Tentzeris nyní pracuje na tisku antény, která by dokázala generovat energii z pásem od 15 do 60 GHz. Využívá k tomu v podstatě standardní materiály, ale má svoji tajnou příměs – nanočástice stříbra. Výsledkem tohoto výzkumu mohou být různé typy levných samonapájecích senzorů, vytištěných na papíře nebo na látce. Například chytré šaty, které budou sledovat váš krevní tlak, puls, teplotu a možná i obsah cukru v krvi a v případě nouze zavolají pomoc.

Pramen: Georgia Tech Research Institute