由日本東北大學教授 Shunsuke Fukami 領導的一個研究小組與新加坡國立大學合作開發了一種磁性隧道結,可在 Wi-Fi 的 2.4 GHz 頻段及其連接技術中傳輸和接收無線電波。我們成功地用 8 個串聯的元件給電容器充電 5 秒,並點亮 LED 1 分鐘。
隨著信息和通信技術的進步,IoT(物聯網)社會已經到來。 在物聯網社會中,許多信息終端通過無線局域網(Wi-Fi)連接到互聯網,但在我們周圍飛來飛去的Wi-Fi無線電波的能量不斷被浪費。使用這種無線電波的能量被認為是能量收集的電源之一。
電子具有電特性(電荷)和磁特性(自旋),自旋電子學是一門旨在通過同時使用這兩種特性來進行工程應用的學科。這一次,該研究小組開發了一項重要技術,該技術可以使用一種稱為“磁隧道結”的自旋電子學元件從 2 GHz 無線電波中發電。利用這項技術,我們構建了一個簡單的演示系統,由八個串聯的磁性隧道結、一個電容器、一個升壓轉換器和一個發光 2.4V 的 LED 組成,並進行了能量收集的原理演示實驗。通過磁性隧道結的 8GHz 電波的發電,確認電容器在 1.6 ~ 2.4 秒內充電,釋放該電荷後 LED 持續點亮 3 分鐘。
這一成就是朝著建立技術以有效利用 Wi-Fi 無線電波驅動物聯網信息終端的重要一步,Wi-Fi 是我們周圍“不斷被丟棄”的力量。通過開發這次開發的技術,有望實現一種無線無電池邊緣信息終端,該終端利用 Wi-Fi 無線電波的能量感知和處理信息。
論文信息:[Nature Communications] 用於 2.4 GHz WiFi 頻段傳輸和能量收集的電連接自旋扭矩振盪器