Беспроводная зарядка постепенно становится новым стандартом в использовании гаджетов. Пожалуй, главный ее недостаток – все еще ограниченный диапазон действия. Как правило, заряжаемое устройство необходимо помещать прямо поверх зарядного устройства, что сводит на нет его преимущества.
Решение этой задачи есть у инженеров Массачусетского технологического института. Они разработали новое двумерное устройство, которое способно трансформировать сигналы Wi-Fi в электричество. Система основана на существующих устройствах – ректеннах (выпрямительных антеннах). Они способны перехватывать электромагнитные волны переменного тока в окружающем пространстве — к примеру, сигналы Wi-Fi, и преобразовывать их в постоянный ток.
Общий недостаток ректенн – они очень жесткие, поскольку изготовлены из арсенида кремния или галлия и лучше всего подходят для питания небольших электронных устройств. Перед учеными MIT стояла задача разработать новую ректенну с высокой гибкостью, чтобы на ее базе можно было бы создать устройство более крупных размеров.
Команда разработала выпрямитель из дисульфида молибдена (MoS2). Данный полупроводниковый материал имеет толщину всего три атома, что придает ему необычайную гибкость при сохранении эффективности. При захвате сигналов Wi-Fi выпрямитель на базе MoS2 преобразует их в 10-гигагерцовые беспроводные сигналы с эффективностью около 30%, что гораздо выше, чем у других подобных гибких устройств.
Новая ректенна не лишена недостатков. Она все еще почти в 2 раза уступает по своей эффективности некоторым выпрямителям и вырабатывает небольшое количество электроэнергии – около 40 микроватт на примерно 150 микроватт энергии Wi-Fi. Это не так много, но вполне достаточно для питания небольших носимых электронных и медицинских устройств. Как уверяют разработчики, улучшение характеристик устройства – лишь вопрос времени.
