Как получить электричество из воздуха
Ну не совсем из воздуха, а из той энергии, которой пронизан современный мир.
В этой статье представлены две работы авторов harshithar76 и vidyashree.2105. В этих работах авторы расскажут о своих работах по «сбору» радиочастотного излучения и преобразованию его в электричество для практических целей. Работы объединены в одну статью, потому что авторы работали в рамках одного проекта.
Итак, начнем с первой схемы автора harshithar76.
Статья мастера демонстрирует прототип, который собирает энергию из окружающей среды через антенну. Схема работает, когда она находится рядом с источниками радиочастотного излучения, такими как Wi-Fi, сотовый телефон и т. д., Устройство собирает радиочастотную энергию из своего окружения, преобразует ее в постоянный ток и заряжает им суперконденсатор.
Шаг второй: проектирование патч-антенны с использованием программного обеспечения HFSS
С использованием программного обеспечения HFSS (High Frequency Structure Simulator), была разработана антенна со встроенным питанием, работающую на частоте 2,4 ГГц.
Чтобы спроектировать антенну в симуляторе, очень важно знать ее характеристики в соответствии с требованиями. При проектировании и изготовлении антенны необходимо учитывать несколько параметров.
Характеристики антенны:
Подложка : эпоксидная смола FR4 с относительной диэлектрической проницаемостью 4,4, тангенс угла потерь 0,009 и толщиной 1,6 мм.
Импеданс : 50 Ом
Размеры: Lg = 38.52 мм, Wg = 47.01 , Lp = 28.92 , Lg = 37.41 , a = 3 мм, b = 19 мм.
Для большего понимания можно посмотреть видео о разработке патч-антенны, ниже.
Шаг третий: моделирование схемы согласования импеданса с помощью программного обеспечения Multisim
Следующим шагом является моделирование схемы согласования импеданса.
Согласование импеданса необходимо для передачи максимальной мощности между антенной и преобразователем RF-DC. Эта схема используется в этом проекте, чтобы иметь минимальные возвратные потери и улучшить производительность системы.
Мастер выбрал схему T-match из-за ее высокой добротности и низкого коэффициента пульсации.
Схема согласования T спроектирована и смоделирована с использованием программного обеспечения Multisim.
Выходной сигнал этой схемы отмечается и сравнивается с практическим выходом.
Шаг пятый: изготовление антенны
Дальше мастер переходит к изготовлению антенны в соответствии с проектом.
Во-первых, нужно подготовить пластину с использованием процесса химического травления.
Затем правильно установить и припаять разъем SMA.
И наконец, подключить коаксиальный кабель с сопротивлением 50 Ом к антенне, как показано на рисунке ниже.
Шаг седьмой: тестирование
Теперь можно проверить схему.
Как видно на осциллографе, конечный результат, т.е. полученное среднеквадратичное значение, выражается в милливольтах, что приблизительно равно значениям, полученным при моделировании.
Этот показатель не является постоянным, поскольку он полностью зависит от энергии RF. Результат может быть в милливольтах, а иногда и в вольтах, в зависимости от интенсивности радиочастотных энергетических волн.
Выходное напряжение постоянного тока может быть усилено путем добавления большего количества каскадов цепи удвоителя напряжения к преобразователю ВЧ-постоянный ток.
Этот результат был получен, когда цепь была размещена рядом с парой сотовых телефонов.
Шаг восьмой: вторая схема
Теперь переходим к другой работе, автора vidyashree.2105. Работа небольшая, поэтому уместим ее в один шаг.
Эта схема предназначена для сбора свободной энергии, т.е. радиочастотной энергии, поступающей от маршрутизаторов Wi-Fi, Bluetooth и т. д.
Радиочастотный сигнал сам по себе является сигналом с низкой энергией, поэтому захваченный выходной сигнал будет низким и будет изменяться в зависимости от окружающей среды.
Для схемы мастер использует следующие материалы:
Конденсаторы: 470 мкФ, 25В1 мкФ, 50 В
Стабилитрон: 1N4148
Перемычка- FM (для антенны)
Медный провод (SWG26)
Как «спрятали» технологии атмосферного электричества
Как нас лишили технологий атмосферного электричества?
В данном случае речь пойдет не о технологиях допотопных цивилизаций «золотого века», само существование которых (и цивилизаций, и их технологий) от нас тщательно скрывается благодаря многолетнему «труду» нескольких поколений фальсификаторов истории. Лично для меня, существование подобных технологий в прошлом вполне очевидно. О них уже писали альтернативные исследователи реального прошлого и поднимали эту тему в своих роликах.
Но скажу, что лично мне понравилась версии по этой тематике достаточно грамотного инженера и альтернативного исследователя А.Романова, изложенная им в ролике «Знания древних» на своем канале «MrRomancorp». Все желающие могут найти этот канал на ютубе и ознакомиться с содержанием этого и других подобных роликов, особенно если их интересуют технические нюансы работы подобных технических устройств прошлых циилизаций.
Однако, уже после тотальной фальсификации нашей истории ряд талантливых изобретателей и инженеров заново открывали технологии дешевой энергии эфира либо использования атмосферного электричества. Мало кто знает, что дискредитация теории эфира была тотальным проектом фальсификации нашей науки и подменой истинных знаний. Вначале, после смерти Д.Менделеева, убрали из его знаменитой таблицы элементов эфир.
Затем одновременно с появлением абсолютно недоказанной в качестве научной истины «теории относительности А.Эйнштейна«, началась травля гениального ученого и изобретателя Н.Теслы, а также дискредитация его открытий и разработок в области свободной энергии. Одновременно с кампанией травли в «желтой прессе» из библиотек изъяли из свободного доступа все его труды, посвященные этой тематике, а сам ученый лишился финансирования и доживал свой век в бедности. Но даже и после его странной смерти, пропала вся документация, касающаяся этих его разработок.
Н.Тесла был не единственным, кого наемные слуги паразитов лишили возможности подарить человечеству свои удивительные и весьма полезные изобретения и открытия. Точно также неожиданно погиб вместе со своим помощником и единственным демонстрационным аппаратом получения энергии из атмосферного электричества и талантливый французский ученый Жерар Рено.
Об этом эпизоде нашей науки по вполне понятным причинам мало кто знает сейчас. Но происходило это все тоже в первой половине ХХ века. Еще один талантивый изобретатель и инженер – Виктор Шаубергер, которого еще называют «австрийским Теслой» описал эту произошедшую довольно странную гибель Ж.Рено в журнале «Der Weg» №48 за 1946 г. Вот, что он там пишет:
«Известный французский физик Жерар Рено был заинтересован проблемой получения электричества из воздуха. В своей лаборатории в Гренобле он трудился день и ночь над своим изобретением. И даже скудная информация, которая дошла до общественности, произвела сенсацию в научных кругах. Однажды машина, стоящая вместе с его остальными приборами, стала демонстрировать необъяснимые, чудесные вещи. День за днем ее колеса вращались, и никто из наблюдателей не мог определить, где кроется движущая сила.
Машина стояла на своем основании, была изолирована от земли и двигалась независимо, как perpetuum mobile. Некоторое время Рено завороженно наблюдал за этим чудом, а затем сделал следующее заявление: » Фактически машина двигается благодаря простому электричеству, но это электричество из воздуха! Если мы будем применять такие технологии на практике, то за несколько лет достигнем рая на Земле«.
Французская академия наук потребовала, чтобы Рено приехал в Париж и продемонстрировал свое изобретение. Он согласился, прибыв в столицу вместе со своим помощником и установил машину в экспериментальном театре. Незадолго до самой демонстрации он хотел объяснить как она работает. Его ассистент присутствовал при этом. Внезапно произошел взрыв. Пламя было настолько сильным, что вырывалось из дверей и окон помещения. Машина мгновенно превратилась в груду обломков. Рено и его помощник погибли во время взрыва. Они унесли свою тайну в могилу».
И, хотя сам В.Шаубергер считал случившееся несчастным случаем, вызванным несправностью демонстрируемой машины, лично для меня вполне понятно, что слуги паразитов вначале заманили ученого вместе с ассистентом и единственным опытным экземпляром устройства в подготовленную ловушку, а затем его уничтожили. Эта наивная доверчивость сослужила и с самим В.Шаубергером довольно злую шутку и сам он тоже ушел из жизни при довольно странных обстоятельствах. Вначале его заманили в США, пообещав профинансировать его разработки. Затем, с помощью изощренных диверсий на опытном производстве довели его до банкротства.
Ну а затем, австрийскому инженеру и изобретателю, чтобы расплатиться с долгами и оплатить билет на родину пришлось продать «сильным мира сего» (которые и заманили его в финансовую ловушку) патенты на все свои разработки. Естественно, что эти патенты сразу же убрали под сукно и до сих пор мы их не видим в свободном доступе. Ну а сам В.Шаубергер, через несколько дней после своего возвращения в Австрию, неожиданно умер. Надо казать, что слуги паразитов и здесь «подстраховались». Дабы никаких новых изобретений и открытий, мешающих суперприбылям и стремлению к мировой власти представителям глобальной топливно-энергетической мафии, от него больше не исходило.
Вот почему, версии альтернативщиков о существовании подобных технологии у погибших цивилизаций «золотого века» имеют под собой реальную основу, благодаря гениальным разработкам ученых и изобретателей конца XIX – первой половины XX веков. Именно в этот период только благодаря тотальной кампании по фальсификации науки и физическому уничтожению гениальных ученых и изобретателей, а также дискредитации их уникальных разработок и открытий, паразитическим силам удалось увести человечество на тупиковый путь самоуничтожения и остановить развитие альтернативных экологически чистых технологий свободной энергии.
Но все эти усилия паразитов и их слуг не способны предотвратить неизбежное. Потому что сейчас наступает период, когда власть паразитической системы подходит к своему логичному финалу. А значит, уже не за горами время, когда все виновные в преступлениях против человечества и сокрытии от него подлинных знаний и перспективных технологий, а также правды о реальном прошлом нашей цивилизации, понесут заслуженное кармическое наказание и навсегда исчезнут из нашей реальности вместе со своими навязанными нам ложными «знаниями» и сомнительными «ценностями».
А потому «рай на земле», который хотели создать для человечества Н.Тесла, Ж.Рено, В.Шаубергер и многие другие талантливые ученые и изобретатели, все равно наступит, несмотря на попытки затянуть нас в сатанинский «новый мировой порядок» и сократить до 500 млн. человек.
Почему наша наука находится в таком плачевном состоянии?
За эти изобретения его устранили спецслужбы США. Технологии Виктора Шаубергера о которых молчат
Более подробную и разнообразную информацию о событиях, происходящих в России, на Украине и в других странах нашей прекрасной планеты, можно получить на Интернет-Конференциях, постоянно проводящихся на сайте «Ключи познания». Все Конференции – открытые и совершенно безплатные. Приглашаем всех просыпающихся и интересующихся…
Как получить электричество из воздуха своими руками
Что такое атмосферное электричество
Первым всерьез занялся проблемой гениальный Никола Тесла. Источником появления свободной электрической энергии Тесла считал энергию Солнца. Созданный им прибор получал электроэнергию из воздуха и земли. Тесла планировал разработку способа передачи полученной энергии на большие расстояния. Патент на изобретение описывал предложенный прибор, как использующий энергию излучения.
Устройство Теслы было революционным для своего времени, но объем получаемой им электроэнергии был небольшим, и рассматривать атмосферное электричество как альтернативный источник энергии, было неверно. Совсем недавно изобретатель Стивен Марк запатентовал прибор, производящий электричество в больших объемах. Его тороидальный генератор может подавать электричество для ламп накаливания и более сложных бытовых приборов. Он работает длительное время, не требуя внешней подпитки. Работа этого прибора основана на резонансных частотах, магнитных вихрях и токовых ударах в металле.
На фото рабочий образец тороидального генератора Стивена Марка
Как получить электричество из воздуха в домашних условиях
Опыты Николы Тесла показали, что получать электричество из воздуха своими руками можно без особого труда. В наше время, когда атмосфера пронизана различными энергетическими полями, эта задача упростилась. Все, что производит излучения (теле- и радиовышки, ЛЭП и т. п.) создает энергетические поля.
Принцип получения электричества из воздуха очень прост: над землей поднимается пластина из металла, которая играет роль антенны. Между землей и пластиной возникает статическое электричество, которое, со временем накапливается. Через определенные временные интервалы происходят электрические разряды. Таким образом генерируется, а затем используется атмосферное электричество.
Схема получения атмосферного электричества своими руками
Такая схема достаточно проста ‑ для генерации потребуется только металлическая антенна и земля. Потенциал, который устанавливается между проводниками, со временем накапливается, хотя рассчитать его силу невозможно. При достижении определенного максимального значения потенциала происходит разряд тока, подобный молнии.
Достоинства
- Простота. Принцип легко можно апробировать дома;
- Доступность. Не нужны никакие приборы и сложные приспособления – достаточно токопроводящей пластинки.
Недостатки
- Невозможность просчитать силу тока, что может быть опасно;
- К образованному при работе открытому контуру заземления притягиваются молнии. Удар молнии может достигать напряжения 2000 вольт, а это очень опасно. Именно поэтому способ не получил широкого распространения.
Где уже используют атмосферное электричество
Тем не менее, есть примеры использования приборов, работающих по описанному принципу — ионизатор люстра Чижевского уже не первое десятилетие продается и успешно работает.
Еще одной рабочей схемой получения электроэнергии из воздуха является генератор TPU Стивена Марка. Устройство позволяет получить электроэнергию без внешней подпитки. Многими учеными эта схема апробирована, но широкого применения пока не нашла из-за своих особенностей. Принцип действия этой схемы в создании резонанса токов и магнитных вихрей, которые способствуют возникновению токовых ударов.
В настоящее время в Грузии тестируется генератор Капанадзе. Этот источник энергии также работает без внешней подпитки и добывает электричество из воздуха без дополнительных ресурсов.
На фото готовый к работе генератор Капанадзе
Выводы
Новые способы получения дешевой энергии у многих ученых вызывают опасения из-за вмешательства в процессы атмосферы и ионосферы. Их влияние на возникновение и течение жизни на Земле изучено слабо, поэтому воздействие может пагубно отразиться на состоянии планеты.
Но лично я считаю, что технология атмосферного элекричества тормозится умышленно. Более того, существует факт масштабного использования электричества из воздуха до 1917 года. На видео ниже вы сами можете убедиться в существовании электроэнергии даже в 17 веке.
Бесплатное электричество: как получить электрический ток из земли и воздуха своими руками
Поиски новых источников энергии постоянно ведутся в современной науке. Статическое электричество, присутствующее в воздухе, могло бы стать одним из них. В настоящее время это стало реальностью.
Известны два способа: ветряные генераторы и атмосферные поля. Не менее интересна энергия Земли. Добытое из нее «вечное» электричество помогло бы экономить обычную электроэнергию, стоимость которой увеличивается. Иногда необходимо получение даже мизерных его количеств.
Добыча из воздуха
Атмосферное электричество вполне может быть использовано. Многих привлекает возможность поставить себе на службу природную стихию во время грозы.
В атмосфере также присутствуют волны от поля планеты. Оказывается, электричество можно добыть из воздуха своими силами, не применяя сверхсложные устройства.
Некоторые способы следующие:
- грозовые батареи используют свойство электрического потенциала накапливаться;
- ветрогенератор преобразовывает в электричество силу ветра, работая долгое время;
- ионизатор (люстра Чижевского) — популярный бытовой прибор;
- генератор TPU (тороидального) электричества Стивена Марка;
- генератор Капанадзе — бестопливный энергетический источник.
Рассмотрим подробно некоторые из устройств.
Ветрогенераторы
Популярный и всеобще известный источник энергии, получаемой с помощью ветра — ветрогенератор. Подобные устройства давно применяются во многих странах.
Установка в единственном числе ограниченно обеспечивает нужды электропитания. Поэтому приходится добавлять генераторы, если нужно обеспечить энергией крупное предприятие. В Европе существуют целые поля с ветряными установками, абсолютно не наносящими вреда природе.
[advice]Стоит отметить: недостатком может считаться невозможность рассчитать заранее величины напряжения и тока. Следовательно, нельзя сказать, сколько накопится электричества, так как действие ветра не всегда предсказуемо.[/advice]
Грозовые батареи
Устройство, накапливающее потенциал с использованием атмосферных разрядов, называется грозовой батареей.
Схема прибора включает лишь антенну из металла и заземление, не имея сложных преобразовывающих и накапливающих компонентов.
Между частями прибора появляется потенциал, который затем накапливается. Воздействие природной стихии не подлежит точному предварительному расчету и данная величина также непредсказуема.
[warning]Важно знать: это свойство довольно опасно при реализации схемы своими руками, так как создавшийся контур притягивает молнии с напряжением до 2000 Вольт.[/warning]
Тороидальный генератор С. Марка
Устройство, изобретенное С. Марком, способно вырабатывать электричество через некоторое время после его включения.
Генератор TPU (тороидальный) может питать бытовые приборы.
Конструкция состоит из трех катушек: внутренней, внешней и управляющей. Он действует из-за появляющихся резонансных частот и магнитного вихря, способствующих образованию тока. Правильно составив схему, подобный прибор можно сделать самому.
Генератор Капанадзе
Изобретатель Капанадзе (Грузия) воспроизвел генератор свободной энергии, в основе разработки которого лежал загадочный трансформатор Н. Тесла, дающий гораздо большую выходную мощность, чем в токе контура.
Генератор Капанадзе — бестопливное устройство, являющееся примером новых технологий.
Запуск осуществляется от аккумулятора, но дальнейшая работа продолжается автономно. В корпусе осуществляется концентрация энергии, добываемая из пространства, динамики эфира. Технология запатентована и не разглашается. Это практически новая теория электричества и распространения волн, когда энергия передается от одной частицы среды к другой.
Добыча из Земли
Невзирая на то, что запас энергии Земли очень большой, добыть ее весьма трудно. Нереально это сделать своими руками, если речь идет о достаточном количестве для промышленных целей.
Но электричество из планеты, ее магнитного поля возможно получить собственными силами в небольших порциях, достаточных для зажигания фонарика на светодиодах, неполной зарядки телефона. Можно надеяться, что возможность взять эти небольшие порции не нанесет вреда земному шару.
Гальванический способ (с двумя стержнями)
Известен способ получения электричества, основанный на взаимодействии двух стержней в растворе соли (гальваника).
Между стержнями из разных металлов в электролите появляется разность потенциалов.
Такие же детали (из алюминия и меди) можно погрузить в землю на 0,5 метров, полив пространство между ними раствором соли (электролитом). Это способ получения некоторого количество бесплатного электричества.
От заземления
Другой способ позволяет собрать электроэнергию от заземления при использовании ее различными потребителями.
Например, в частном доме электроснабжение оснащено заземляющим контуром, на который при включенной нагрузке стекает какая-то часть электричества. Конкретно, переменный ток идет по проводам: «фаза» и «ноль», второй из которых заземляется и чаще всего не опасен. А удар током можно получить из фазового провода.
[advice]Примите во внимание: не стоит пробовать получить электроэнергию подобным способом в домашних условиях при недостатке знаний. Если перепутать «фазовый» провод заземления с «нулевым», с которого можно получить данную энергию, токовый удар придется по всему зданию.[/advice]
Количество электричества, взятое из нулевого провода, гораздо меньше чем от солнечной батареи. (От редакции: экспериментировать с данным методом чрезвычайно опасно и категорически не рекомендуется).
Другие способы
Халявное электричество требуется и на садовом участке, в связи с чем один из умельцев утверждает: его добыча возможна, если применить наполовину мистические способы. А именно: даром его могут дать самодельные пирамиды.
Начитавшись о необычных свойствах этих конструкций, он соорудил пирамиду 3 на 3 метра и начал делать реальные испытания. То есть — пробовать доказать: невозможно получить энергию из «ничего», ограниченного пространства либо из космоса.
Возможно с юмором, но, по словам частного дачника, смонтированный из алюминиевой фольги и гелевого аккумулятора (накопителя энергии) генератор питал светильники на участке. Одним словом, из пирамиды потекла дармовая (вернее — дешевая) электрическая энергия, ток.
Далее дачник уверяет, что строительством подобных конструкций из дерева или других изоляционных материалов заинтересовалась вся деревня. Якобы, есть реальная возможность взять энергию из пирамиды на халяву.
Однако, ведутся серьезные научные изыскания в области получения малого электричества из продуктов жизнедеятельности растений, переходящих в землю.
Такие источники, дающие вечное электричество, то есть — работающие с восполнением энергии, используют в системах контроля за влажность. Судя по тому, что эксперименты проводятся на горшечных растениях, подобные приборы можно делать и испытывать самостоятельно.
Из глубин Земли успешно идет добыча тепла станциями геотермальной энергии в Калифорнии, Исландии. Недра, вулканы используются для выработки сотен МВт электроэнергии также, как это делается посредством солнца и ветра.
На практике своими руками жители районов с вулканической деятельностью могут самостоятельно сделать, например, геотермальный насос для отопления. А тепло известными способами можно превратить в электричество.
Множество ученых и изобретателей ищут путь к энергетической независимости, будь то свет, тепло, атмосферные явления или холодный фотосинтез. При повышающихся ценах на электроэнергию это вполне уместно. Некоторые способы давно стали реальностью и помогают получать энергию даже в значительных масштабах.
Изобретатели и ученые разрабатывают проекты на основе токов в земной мантии, потока частиц в виде солнечного ветра. Считается, что планета представляет собой большой сферический конденсатор. Но до сих пор не удалось выяснить, как восполняется его заряд.
Во всяком случае, человек не имеет права значительно вмешиваться в природу, пытаясь разрядить этот запас энергии, не изучив процесс досконально с учетом последствий.
Смотрите видео, в котором пользователь разъясняет, как без особых затрат сделать ветрогенератор и получить желаемое бесплатное электричество:
Получение энергии из воздуха — больше не миф
Представьте себе мир, в котором смартфоны, ноутбуки, носимые устройства и другая электроника работают без аккумуляторов. Исследователи из Массачусетского технологического института и других стран сделали шаг в этом направлении, выпустив первое полностью гибкое устройство, которое может преобразовывать энергию из сигналов Wi-Fi в электричество, которое может питать электронику.
Устройства, которые преобразуют электромагнитные волны переменного тока в электричество постоянного тока, называются «rectennas» («ректенны»). Исследователи демонстрируют новый вид ректенн, описанный в исследовании в журнале Nature, в котором используется гибкая радиочастотная (РЧ) антенна, которая использует электромагнитные волны — в том числе те, которые несут Wi-Fi — в качестве источника переменного тока.
Затем антенна подключается к новому устройству из двухмерного полупроводника толщиной всего в несколько атомов. Сигнал переменного тока попадает в полупроводник, который преобразует его в постоянный ток, который можно использовать для питания электронных схем или перезарядки аккумуляторов.
Таким образом, устройство без батареи пассивно захватывает и преобразует повсеместные сигналы Wi-Fi в полезную мощность постоянного тока. Кроме того, устройство является гибким и может быть изготовлено целыми рулонами для покрытия очень больших площадей.
«Что, если мы могли бы разработать электронные системы, которые мы обернем вокруг моста, покроем целую магистраль или стены вашего офиса и дадим энергию всей электронике, которая вас окружает?» — говорит соавтор статьи Томас Паласиос, профессор кафедры электротехники и компьютерных наук в MIT. «Мы придумали новый способ питания электронных систем будущего — собирать энергию Wi-Fi таким образом, который легко разворачивается на больших площадях — чтобы донести энергию до каждого объекта вокруг нас».
Ректенна, использующаяся для питания различных RFID (идентификационных) устройств — например, электронных меток.
Перспективные возможные сценарии использования для предлагаемой ректенны включают питание гибкой и носимой электроники, медицинских устройств и датчиков для интернета вещей. Гибкие смартфоны, например, являются новым трендом на рынке для крупных технологических фирм. В экспериментах устройство исследователей может генерировать около 40 микроватт энергии при воздействии типичных уровней мощности сигналов Wi-Fi (около 150 микроватт). Этого более чем достаточно для работы подсветки простого мобильного дисплея или кремниевых чипов.
По словам соавтора Хесуса Граьяла, исследователя из Технического университета Мадрида, есть еще одно возможное применение — обеспечение передачи данных с имплантируемых медицинских устройств. Например, исследователи уже разрабатывают «умные» таблетки, которые могут проглатывать пациенты, после чего те будут передавать данные о состоянии здоровья обратно на компьютер для диагностики.
«В идеале вы не хотите использовать аккумуляторы для питания этих систем, потому что если они будут включать литий, пациент может умереть», — говорит Граьял. «Намного лучше собирать энергию из окружающей среды, чтобы питать эти маленькие лаборатории внутри тела и передавать данные на внешние компьютеры».
Все ректенны полагаются на компонент, известный как «выпрямитель», который преобразует входной сигнал переменного тока в постоянный ток. Традиционные ректенны используют или кремний, или арсенид галлия для выпрямителя. Эти материалы могут работать на частотах Wi-Fi, но они жесткие. И хотя использование этих материалов для изготовления небольших устройств относительно дешево, их использование для покрытия обширных площадей, таких как поверхности зданий и стен, было бы чрезмерно дорогостоящим. Исследователи давно пытаются решить эти проблемы. Но те несколько гибких ректенн, о которых сообщалось до сих пор, работают на низких частотах и не могут захватывать и преобразовывать сигналы в гигагерцовых частотах, где преобладает большинство сигналов сотового телефона и Wi-Fi.
Для создания своего выпрямителя исследователи использовали новый двумерный материал под названием дисульфид молибдена (MoS2), который при толщине всего в три атома является одним из самых тонких полупроводниковых приборов в мире. При этом команда использовала необычное поведение MoS2: при воздействии определенных химикатов атомы материала перестраиваются таким образом, что действует как переключатель, вызывая фазовый переход от полупроводника к металлическому материалу. Эта структура известна как диод Шоттки, который является соединением полупроводника с металлом.
Новая гибкая ректенна с дисульфидом молибдена.
«Использовав MoS2 в двумерном полупроводниково-металлическом фазовом переходе, мы создали атомно-тонкий сверхбыстрый диод Шоттки, который одновременно минимизирует сопротивление и паразитную емкость», — говорит первый автор и постдок EECS Сюй Чжан.
Паразитная емкость — это неизбежная ситуация в электронике, когда некоторые материалы накапливают небольшой электрический заряд, что замедляет цепь. Следовательно, более низкая емкость означает повышенную скорость работы выпрямителя и более высокие рабочие частоты. Паразитная емкость нового диода Шоттки на порядок меньше, чем у современных современных гибких выпрямителей, поэтому он работает намного быстрее при преобразовании сигналов и позволяет работать в диапазоне волн до 10 гигагерц.
«Такая конструкция позволила создать полностью гибкое устройство, достаточно быстрое для охвата большинства радиочастотных диапазонов, используемых нашей повседневной электроникой, включая Wi-Fi, Bluetooth, сотовую связь, LTE и многие другие», — говорит Чжан.
Описанная работа предоставляет чертежи для других гибких устройств, преобразующих Wi-Fi в электричество со значительной производительностью и эффективностью. Максимальная выходная эффективность для текущего устройства составляет 40 процентов, в зависимости от входной мощности входа Wi-Fi. При типичном уровне мощности Wi-Fi коэффициент полезного действия выпрямителя с использованием MoS2 составляет около 30 процентов. Для справки, лучшие на сегодняшний день ректенны, изготовленные из жесткого более дорогого арсенида кремния и галлия, имеют КПД до примерно 50-60 процентов.
Сейчас команда, включающая в себя более 15 исследователей, планирует построить более сложные системы и повысить эффективность. Работа стала возможной, в частности, благодаря сотрудничеству с Техническим университетом Мадрида в рамках Международной научно-технической инициативы MIT (MISTI).