เป็นเวลาหลายปีที่นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามหาวิธีใหม่ในการรวบรวมคลื่นวิทยุจากสิ่งแวดล้อมอย่างมีประสิทธิภาพเพื่อขับเคลื่อนอุปกรณ์ขนาดเล็ก อย่างไรก็ตามจนถึงขณะนี้แหล่งที่มาของสัญญาณเหล่านี้ยังไม่แพร่หลายเท่ากับเครือข่ายไร้สาย (Wi-Fi) เมื่อเร็ว ๆ นี้ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยแห่งชาติสิงคโปร์ (NUS) ได้เปิดตัวชิปใหม่ที่พวกเขาได้พัฒนาขึ้นเพื่อขับเคลื่อนไฟ LED และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ / เซ็นเซอร์ขนาดเล็กอื่น ๆ
ผู้นําการวิจัย ศ.หยาง ฮยอนซู (ซ้าย) และผู้เขียนคนแรก ดร. รากาฟ ชาร์มา
การเก็บเกี่ยวพลังงานวิทยุในสภาพแวดล้อมแล้วแปลงเป็นพลังงานที่มีความหมายเป็นความท้าทายที่น่ากลัวเป็นเวลาหลายปี
ข่าวดีก็คือนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแห่งชาติสิงคโปร์และมหาวิทยาลัยโทโฮคุในญี่ปุ่นได้พัฒนาสิ่งที่พวกเขาเรียกว่า "ออสซิลเลเตอร์แรงบิดตัวเอง" (STO)
อุปกรณ์ขนาดเล็กที่ค่อนข้างใหม่พวกเขามีความสามารถในการสร้างไมโครเวฟ แต่จนถึงตอนนี้พลังงานเอาต์พุตค่อนข้างต่ํา จากนี้ทีมวิจัยจึงคิดค้นโซลูชันใหม่เพื่อรวม STO หลายตัวไว้ในชิปตัวเดียวเพื่อเพิ่มกําลังขับ
อย่างไรก็ตามเพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ทีมวิจัยได้ทํางานอย่างหนักเพื่อออกแบบและทดสอบรูปแบบที่ดีที่สุดเพื่อแก้ไขปัญหาเช่นระยะห่างและการตอบสนองความถี่ต่ํา แผนการสาธิตการจัดส่งขั้นสุดท้ายประกอบด้วย STO แปดตัวที่เชื่อมต่อกันเป็นชุด
อาร์เรย์ดูดซับคลื่นวิทยุ 2.4GHz ที่สร้างขึ้นโดยสัญญาณ Wi-Fi และแปลงเป็นสัญญาณแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง หลังจากส่งผ่านไปยังตัวเก็บประจุแล้วสามารถใช้กับ LED 1.6V ได้
หลังจากชาร์จตัวเก็บประจุเป็นเวลา 5 วินาที LED จะยังคงสว่างอยู่เป็นเวลาหนึ่งนาทีแม้ว่าแหล่งจ่ายไฟภายนอกจะถูกตัดออก
"เราอาศัยอยู่ในโลกที่ล้อมรอบด้วยสัญญาณ Wi-Fi แต่เมื่อเราไม่ได้ใช้พวกเขาเพื่อเข้าถึงอินเทอร์เน็ตพวกเขาไม่ได้ใช้งานสิ้นเปลืองพลังงาน" ศาสตราจารย์หยางฮยอนซูผู้เขียนการศึกษากล่าว
การวิจัยใหม่เป็นขั้นตอนแรกในการเปลี่ยนแปลงที่คลื่นวิทยุ 2.4GHz พร้อมใช้งานจะกลายเป็นแหล่งพลังงานสีเขียวเพื่อลดความต้องการแบตเตอรี่ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เราใช้เป็นประจํา
ด้วยวิธีนี้อุปกรณ์ IoT บางตัวสามารถขับเคลื่อนโดยใช้สัญญาณวิทยุได้ ด้วยความนิยมของสมาร์ทโฮมและแอปพลิเคชันเมืองอัจฉริยะงานวิจัยนี้อาจนําไปใช้ในระบบต่างๆเช่นการสื่อสารคอมพิวเตอร์และ neuromorphism ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ขณะนี้ทีมวิจัยกําลังทํางานเพื่อเพิ่มจํานวน STO ในอาร์เรย์เพื่อปรับปรุงการเก็บเกี่ยวพลังงานและกําลังสํารวจว่าสามารถใช้พลังงานให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และเซ็นเซอร์อื่น ๆ ได้อย่างไร
รายละเอียดของการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในฉบับล่าสุดของวารสารการสื่อสารธรรมชาติ
ชื่อเดิมคือ "อาร์เรย์ออสซิลเลเตอร์แรงบิดหมุนที่เชื่อมต่อด้วยไฟฟ้าสําหรับ 2.4? การส่งคลื่นความถี่ WiFi GHz และการเก็บเกี่ยวพลังงาน"
