无电缆Cometh研究人员开始研究无线充电作者：Anca Gagiuc，2019年3月27日充电电缆虽然是必须的，但我们不想再使用。也就是说电池。尽管汽车行业对电池技术的需求日益增长，但电池技术发展缓慢，但结果显示出潜力。研究人员一直在投入资源消灭电缆；不久前，来自华盛顿大学的研究人员提出了一种他们命名为poweroverwifi（PoWiFi）的系统。最近，麻省理工学院和马德里技术大学的科学家们正在研究一种新的方法，将Wi-Fi信号中的能量转换成电能，从而为电子设备供电。他们最新的研究涉及一种新型的整流器：一种将交流电磁波转换成直流电的装置。矩形天线使用一个灵活的射频天线捕捉电磁波，包括携带Wi-Fi的电磁波，作为交流波形。然后，这个天线被连接到一种叫做整流器的新型设备上，研究人员使用了一种只有三个原子厚的二维半导体（称为二硫化钼-MoS2），这是世界上最薄的半导体之一。交流信号进入半导体，半导体将其转换成直流电压，可用于电子电路供电或给电池充电。简言之，这种无电池设备被动地捕捉并将无处不在的Wi-Fi信号转换为有用的直流电。此外，该装置是灵活的，可以设置为覆盖非常大的区域。"如果我们能开发出电子系统，把它绕在一座桥上，或者覆盖整个公路，或者办公室的墙壁上，把电子情报带给我们周围的一切，那会怎么样？你如何为这些电子产品提供能量？"美国麻省理工学院电子工程与计算机科学系教授、麻省理工学院/麻省理工学院石墨烯器件与二维系统中心主任汤姆•帕拉西奥斯问道我们已经想出了一种新的方法来为未来的电子系统提供动力，方法是收集Wi-Fi能量，这种方式可以方便地在大面积集成，为我们周围的每一个物体带来智能。"这种新的矩形天线可用于为灵活可穿戴的电子产品、医疗设备和物联网传感器供电。这个时机对主要的科技公司尤其有利，因为目前智能手机行业正大举押注于灵活的设备。在研究人员的实验中，当暴露在典型的Wi-Fi信号的功率水平（约150微瓦）时，新设备可以产生大约40微瓦的功率，这足以点亮一个LED或驱动硅片。rectenna的灵活性带来了新的优势：它可以部署在大面积（比如墙纸）上，也可以部署在小型便携设备上，比如上述的灵活智能手机。另一个活动领域将是医学，因为这项技术可以应用于医疗植入物和可吞咽式传感器，这些小发明也需要电力，但使用电池会有风险，因为它们会泄漏锂，可能会对患者造成致命伤害。"马德里技术大学的研究员Jesús Grajal说："最好是从环境中获取能量，为体内的这些小型实验室供电，并将数据传输到外部计算机。"。新的矩形天线具有更大的性能，其中之一是寄生电容的减少，电路中的材料倾向于像电容器一样存储一定量的电荷。在交流电子学中，这会限制信号转换器的速度及其对高频的响应能力。虽然这种新型的矩形天线也有寄生电容，但低于目前开发的寄生电容，这使得该设备能够捕获高达10GHz的信号，包括典型Wi-Fi设备范围内的信号。EECS博士后张旭（音译）说："这样的设计使得一个完全灵活的设备能够覆盖我们日常电子产品所使用的大部分射频频段，包括Wi-Fi、蓝牙、蜂窝LTE以及其他许多设备。"。该设备的最大输出效率为40%，这取决于Wi-Fi输入的输入功率。在典型的Wi-Fi功率水平下，整流器的功率效率约为30%。作为参考，今天由刚性（更昂贵）硅或砷化镓制成的矩形天线可以达到50%到60%。哈佛大学物理与应用物理学教授Philip Kim说："麻省理工学院的这一非常出色的团队合作展示了原子薄半导体首次真正应用于灵活的矩形天线以获取能量。"我对该团队为利用我们周围射频电源的浪费能源而建立的创新方法感到惊讶。"到目前为止，这篇论文有来自麻省理工学院、马德里技术大学、陆军研究实验室、马德里查理三世大学、波士顿大学和南加州大学的15位合著者。该团队计划提高效率并构建更复杂的系统。