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
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Microsoft отключила русскоязычную версию блога Xbox Wire 4 ч.
В Dying Light 2 появилась неофициальная поддержка масштабирования AMD FSR 2.0 7 ч.
EA раскритиковали за попытку пошутить над людьми, которым «нравятся только одиночные игры» 7 ч.
Windows 11 становится всё популярнее среди геймеров — в Steam эта ОС заняла более 20 % в июле 10 ч.
Новая статья: Neon White — неожиданный кандидат на «Игру года». Рецензия 21 ч.
Новая статья: Gamesblender № 577: цена прокачки в Diablo Immortal, Overwatch 2 вместо первой части и поиски виновных в багах Cyberpunk 2077 22 ч.
Meta закроет свой неудавшийся криптопроект Novi в сентябре 02-07 17:02
У витрины инди-игр itch.io появился клон — W3itch.io: его создатели признались в воровстве чужого кода 02-07 16:04
Первые подробности кампании Бакалавра в «Мор. Утопия»: без выживания и открытого мира, но с путешествием во времени 02-07 15:52
Крупнейший эмитент стейблкоинов Tether сократил долю коммерческих бумаг в резерве 02-07 14:56
Дата-центрам Microsoft Azure не хватает серверов в условиях облачного бума 28 мин.
Официально: Xiaomi 12S Pro получит процессор Snapdragon 8+ Gen 1 и покажет рекордный результат в AnTuTu 3 ч.
Марсоход Perseverance получил повреждения датчика ветра — из-за слишком сильного ветра 5 ч.
Ericsson: объём мобильного веб-трафика удвоился за два года и продолжит расти — инфраструктура может не справиться 8 ч.
Intel будет терять позиции на серверном рынке: AMD увеличит долю в 1,8 раз, а системы на Arm — более чем в 3 раза 8 ч.
Немецкий регулятор призвал Tesla отозвать почти 60 тыс. Model Y и Model 3 9 ч.
OnePlus готовит свои самые доступные беспроводные наушники — Nord Buds CE 13 ч.
Fractal Design представила корпуса серии Pop XL с поддержкой видеокарт длиной до 455 мм 13 ч.
В июньском рейтинге самых мощных смартфонов доминируют аппараты на базе Snapdragon 8 Gen 1 15 ч.
Tesla построит в Техасе ещё один гигантский производственный корпус 15 ч.