Новости Hardware

Нанотехнологии позволят добывать бесплатное электричество из сигналов Wi-Fi

Новая наука спинтроника об эффектах, связанных с переносом спина заряжённых частиц, позволяет создавать не только перспективную магниторезистивную память, но также обещает прорыв в выработке электричества из «мусорного» радиочастотного излучения. Сегодня в городах пространство перенасыщено всевозможными частотами, энергия которых в подавляющем большинстве рассеивается без пользы. Добыть из неё электричество — заманчивая цель.

Чип, котрый добывает электричество из «воздуха». Источник изображения: NUS

Чип, который добывает электричество из «воздуха». Источник изображения: NUS

Исследователи из Национального университета Сингапура (NUS) и японского Университета Тохоку (TU) создали на кристалле массив из 50 так называемых спин-трансферных осцилляторов (генераторов). Каждый из крошечных генераторов состоял из целого каскада тонких слоёв из диэлектрических и магнитных материалов. Такие же материалы, но в меньшем числе используются для производства памяти STT-MRAM.

В этих материалах под воздействием внешнего магнитного поля — радиочастотного излучения — возникают автоколебания с генерацией спин поляризованного тока. Последовательное или параллельное соединение нескольких десятков таких генераторов позволяет получить достаточно большой ток, чтобы зарядить конденсатор и запитать простенькую электронику.

Созданный учёными чип по добыче электричества из излучения частотой 2,4 ГГц — это один из самых распространённых несущих сигналов Wi-Fi — за пять секунд заряжал конденсатор в схеме и затем около минуты держал зажжённым светодиод с напряжением питания 1,6 В. В теории, и учёные будут этого добиваться в опытах, можно создать рабочую схему с зарядкой аккумулятора от сигнала Wi-Fi с последующим автономным питанием простейших устройств Интернета вещей.

Источник изображения: Nature Communications

Источник изображения: Nature Communications

Для создания рабочей схемы из массива добывающих осцилляторов исследователям пришлось решить массу проблем, включая синхронизацию осцилляторов и компенсацию их воздействия друг на друга. Эффекты с переносом спина настолько тонкие, что физика процессов включает возникновение и взаимное влияние магнитных вихрей в материалах в отдельных осцилляторах. Поэтому синхронизация включает как временные, так и пространственные факторы. Проще говоря, на выработку электричества влияет даже геометрия размещения генераторов на кристалле, как и существенно отличаются режимы генерации при последовательном и при параллельном включении осцилляторов.

Подробно об исследовании можно прочесть в статье в Nature Communications. Статья свободно доступна по ссылке.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
Прежде чем оставить комментарий, пожалуйста, ознакомьтесь с правилами комментирования. Оставляя комментарий, вы подтверждаете ваше согласие с данными правилами и осознаете возможную ответственность за их нарушение.
Все комментарии премодерируются.
Комментарии загружаются...
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Instagram наконец позволил пользователям из России добавлять музыку в «Истории» и запустил в стране Reels 3 ч.
NVIDIA выпустила драйвер GeForce 477.11 WHQL с поддержкой трассировки лучей в DOOM Eternal и другими улучшениями 4 ч.
Project Aurora обеспечит HPE GreenLake сквозную безопасность по модели нулевого доверия 5 ч.
Разработчики Overwatch объявили о старте бета-тестирования кроссплатформенного мультиплеера 5 ч.
Android-версия тактической стратегии XCOM 2 Collection выйдет 13 июля 6 ч.
Видео: смертельные ловушки, призраки других игроков и драгоценные реликвии в трейлере к запуску раннего доступа Phantom Abyss 8 ч.
Tencent купила контрольный пакет акций студии-разработчика Spec Ops: The Line и The Cycle 8 ч.
S.T.A.L.K.E.R. 2: Heart of Chernobyl получит «масштабные дополнения», которые продолжат основную историю 9 ч.
Bloodborne оказалась самой популярной игрой PlayStation Now на ПК за последние три месяца 9 ч.
Европейский суд постановил, что YouTube не несёт ответственности за нарушающий авторские права контент 10 ч.
Microsoft впервые достигла рыночной капитализации в $2 триллиона 2 ч.
Toyota научила роботов отличать предметы от их отражений — это большой прорыв в робототехнике 3 ч.
Представлены мониторы Designed for Xbox, которые раскроют все особенности Xbox Series X и S 3 ч.
Новая статья: Обзор игрового ноутбука ASUS ROG Zephyrus S17 GX703: флагман, который мы заслужили 3 ч.
Норвежский дата-центр Green Mountain направит «мусорное» тепло на обогрев омаров 3 ч.
Samsung опровергла слухи о закупке OLED-панелей у LG и снова заявила, что её матрицы QLED лучше 4 ч.
Марсианский вертолёт Ingenuity в восьмой раз поднялся над Красной планетой и совершил самый длительный полёт 5 ч.
Физики Инсбруксого университета создали прототип сверхкомпактного квантового компьютера 6 ч.
Теперь добывать криптовалюту можно на электромобиле — Daymak Spiritus наделён встроенным майнером 7 ч.
Xiaomi представила в России смартфоны Redmi Note 10T и Redmi Note 10S 7 ч.