A rádióhullámokból való energiacsapolás elég őrült ötletként hangzik. A Dél-Floridai Egyetem egy csapata azonban mégis úgy véli, hogy sikerült kifejleszteniük egy olyan eszközt, amely képes erre.
Az eszköz, egy speciális metafelületi antenna, amely képes elnyelni a rádióhullámokat és elektromossággá alakítani azokat. Ha ez nagyméretekben is működik, annak óriási hatása lehet az energiaipar egészére.
A kutatók már évek óta keresik a rádióhullámokból származó energia befogásának lehetőségeit. Ez nem egyszerű folyamat, és több energiabefektetéssel járhat, mint amennyi energiát kinyernek. A környezeti rádióhullámokat használó technológiák - például a Wi-Fi, a GPS, a Bluetooth vagy a mobiltelefon-hálózatok - fejlődésével egyre több rádióhullámot gyűjtenek be. A metaanyagok terén is történtek előrelépések, ezek olyan különleges anyagtípusok, amelyeket úgy terveztek meg, hogy olyan tulajdonságaik legyenek, amelyek a természetes anyagokban nem találhatók meg. E két tényező együttesen lehetővé teszi, hogy a rádióhullámokat fenntartható módon energiává alakítsuk.
A Dél-Floridai Egyetem csapata a rádióhullámok begyűjtésére szolgáló antennájuk kifejlesztésekor olyan metaanyagot használt, amely nagymértékben elnyeli a rádióhullámokat, így az eszköz diódáján nagyobb feszültség áramlik át. Ezáltal az antenna energiahatékonyabbá vált, és megmutatta, hogy az alacsony intenzitású hullámok elektromos energiává alakíthatók. "A technológia úgy is fejleszthető, hogy a rádióhullámok forrása a szobában lévő eszközök táplálására vagy töltésére szolgáljon" - magyarázta Clayton Fowler, az antennát fejlesztő csapat egyik tagja.
A kutatók az antenna teszteléséhez 0,7 és 2,0 GHz közötti rádióhullámokat kibocsátó forrás működtetése közben mérték a begyűjtött energiamennyiséget. A csapat ezután megváltoztatta a rádióhullámok frekvenciáját, hogy lássák, ez befolyásolja-e a begyűjthető energia mennyiségét.
Tesztjeik során megállapították, hogy az antenna 100 mikrowattnyi energiát képes begyűjteni a rádióhullámokból, amelyek intenzitása annyi, amennyi körülbelül 100 méterre tapasztalható egy mobiltelefontoronytól. "Egy mobiltelefont is nagyon közel helyeztünk az antennához telefonálás közben. Bár praktikusabb lenne a mobiltelefon-tornyokból energiát gyűjteni, de ez is bizonyította az antenna energiafelvevő képességét" - magyarázta Jiangfeng Zhou, a Dél-Floridai Egyetem munkatársa.
Mivel ez az eszköz rendkívüli potenciált mutat az energia befogásában, a kutatók úgy vélik, hogy jelentős változást okozhat az energiaiparban. "A vezetékes kapcsolatok és az akkumulátorok kiküszöbölésével ezek az antennák segíthetnek a költségek csökkentésében, a megbízhatóság javításában és egyes elektromos rendszerek hatékonyabbá tételében" - mondta Zhou.
A kutató szerint ez hasznos lenne az intelligens otthoni érzékelők, például a hőmérséklet, a világítás és a mozgás érzékelésére használt érzékelők, vagy az épületek, hidak szerkezetének megfigyelésére használt szenzorok áramellátására, ahol az akkumulátor cseréje nehéz vagy lehetetlen lehet. Ezt az antennát úgy is meg lehet építeni, hogy szállíthatóbb legyen, így útközben vagy a háttérben az okoseszközökkel együtt jobb áramgyűjtést tesz lehetővé. "Ez nagyobb fenntarthatóságot és általános hatékonyságot tenne lehetővé az energiaágazatban. Ezeknek az új antennáknak a kifejlesztésével a jövőnk minden eddiginél erősebbnek és energiahatékonyabbnak tűnhet" - véli Zhou.
