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Wi-Fi发电并非传说

田旺 解丰年 刘茜敏
2019-12-27 14:19:58  来源:解放军报

  如今,Wi-Fi已经进入千家万户。除了上网,随处可用的Wi-Fi还有哪些用途?前不久,国外有关科学家给出了答案:他们发明了一种可将Wi-Fi信号转换为电能的设备,实现了Wi-Fi发电。这为广泛应用无线输能开辟了一条道路。

  其实,实现Wi-Fi发电的原理并不复杂:携带Wi-Fi的电磁波,可被一种名为“整流天线”的设备依靠射频天线“捕捉”到,通过连接整流器实现交流与直流的转换,即可为电子电路供电或为电池充电。

  无处不在的Wi-Fi信号,给科学家们带来了灵感。过去也曾有相关人士在此领域进行攻关,可难突破的瓶颈在于交流与直流的转换上。而实现Wi-Fi发电的科学家们不仅很好地解决了这个问题,还克服了传统整流器厚重且不灵活的劣势。这主要得益于一种可将信号转换为有用直流电的半导体——二硫化钼。

  它是一种超薄的可延展材料,堪称世界上最薄的半导体之一,而且它还具有储量丰富、价格低廉、制作容易、无毒性等优点,被公认为“前途无量”的优质半导体。除了上述优势,二硫化钼的电子迁移速率虽低于晶体硅,但优于非晶硅和其他超薄半导体。

  清楚了Wi-Fi发电的原理和特点,那么如何才能物尽其用,让Wi-Fi更好地服务于人们生活呢?目前来看,在植入式医疗设备、大面积供能等领域,该技术都将有很大的应用空间。比如,若使用Wi-Fi为植入人体内的医疗设备在数据通信时进行无线供电,助力其将健康数据传送到外部接收器,就能避免因电池供电发生故障泄漏化学物质而危害人体健康的风险。

  与此同时,随着科技的发展进步,大规模电子设备出现后如何解决供电问题?使用Wi-Fi发电的这套设备为柔性材料,既能集成于传感器、植入式医疗设备,也可覆盖非常大的区域,为未来电子系统供电提供了新思路。

  这项技术当然也存在短板。在测试中,所产生的电能虽然足以使手机显示屏亮起来,但能量转化率还不是很高。若是为大功率设备供电,还需提高效率,减少传输过程中的能量损耗。由此看来,实现量产还有很长一段路要走。

  总之,Wi-Fi发电确实会对未来的供电方式产生巨大影响,包括其他一些射频信号也可实现无线输能。未来战场,信息化程度会更高,无论是单兵作战还是班组作战,会更依赖于电子设备。若能依靠射频信号输能并可做到十分精确,作战效能必将得到显著提升。

编辑:迟语洋

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