Модульне електронний пристрій перетворює енергію мікрохвильових хвиль в електричну енергію
Ряд пристроїв і технологій, що дозволяють отримати електричну енергію з енергії електромагнітних хвиль, поповнився пристроєм, розробленим дослідниками з університету Дьюка (Duke University). Модульна конструкція цього пристрою дозволяє ввести до його складу модулі, ефективно поглинає енергію одного з вузьких діапазонів електромагнітного випромінювання, в якому працюють точки доступу Wi-Fi, супутникові приймально-передавальні пристрої та інші технології бездротового зв'язку. Новий пристрій перетворює електромагнітні хвилі в постійний електричний струм з високою ефективністю, завдяки чому характеристики виробленого ним напруги наближаються до характеристик напруги, що виробляється звичайними сонячними батареями.
Пристрій, створений студентами Алленом Хоксом (Allen Hawkes) і Олександром Катко (Alexander Katko), які працювали під керівництвом професора електротехніки та обчислювальної техніки Стівена Каммера (Steven Cummer), складається з п'яти осередків. Кожна з цих клітинок має антену виготовлену прямо на друкованій платі і нескладну електронну схему. Сукупність всіх елементів клітинки можна розглядати як свого роду метаматеріал, складний матеріал, що володіє високою ефективністю при виконанні будь-яких функцій або дій. П'ять осередків пристрої виробляють електричну напругу з потенціалом 7.3 вольта, яке досить легко перетворюється в напругу в 5 вольт, потрібний для зарядки акумуляторних батарей мобільних електронних пристроїв через USB-інтерфейс.
"Починаючи свою розробку, ми прагнули максимізувати ефективність перетворення енергії електромагнітних хвиль в електричну енергію" - розповідає Аллен Хокс, - "Перші зразки демонстрували ефективність від 6 до 10 відсотків, а згодом нам вдалося підняти це значення до рівня 37 відсотків".
Крім мікрохвильового діапазону електромагнітних хвиль, пристрій може бути налаштований для ефективної роботи і в інших діапазонах. Для цього потрібно лише зміна геометричних розмірів антен і незначні зміни електронних схем.
"До останнього моменту практичне застосування матеріалів існувало тільки в теорії або, в кращому випадку, у вигляді складного лабораторного обладнання" - розповідає Олександр Катко, - "Своєю роботою ми показали, що при досить невеликих зусиллях і витратах метаматеріали зможуть працювати і в пристроях споживчого класу. Наш пристрій не тільки використовує унікальні властивості метаматеріалів, в ній враховані і взаємодії між ними. Кожна з осередків пристрою не зможе поодинці показати високу ефективність перетворення енергії, це можливо лише при роботі пристрою в цілому, яке також являє собою метаматеріал більш високого рівня".