طوّر باحثون في مختبر هندسة العلوم الهندسية والميكانيكا بجامعة ولاية بنسلفانيا طريقة جديدة لتجميع الطاقة من موجات الراديو لتشغيل الأجهزة القابلة للارتداء، وفقًا لبيان صحفي صادر عن الجامعة.

وقال هانو لاري تشانغ -الباحث الرئيسي- "نحن نستخدم الطاقة التي تحيط بنا بالفعل، وهي موجات الراديو الموجودة في كل مكان، طوال الوقت". وأضاف "إذا لم نستخدم هذه الطاقة الموجودة في البيئة المحيطة، فإنها ببساطة ستضيع. ولهذا فكرنا في الحصول على هذه الطاقة واستخدامها".

ولتقريب الفكرة لنأخذ على سبيل المثال، كل مرة نتصل فيها بشخص ما أو عندما نتصل بموقع ويب، تنتشر الموجات الكهرومغناطيسية حولنا. ونظرًا لأن مليارات الأشخاص يجرون مكالمات هاتفية في ثانية معينة، فإننا نتعرض للقصف بالموجات الكهرومغناطيسية في كل مكان نذهب إليه. وهذه الموجات، على الرغم من امتلاكها القليل من الطاقة، يمكن أن تتحول لمصادر للطاقة.

وقد طور الباحثون نظاما هوائيا ثنائي القطب عريض النطاق قابلا للمط دون التأثير على استجابة تردد الهوائي. ويتكون من هوائيين معدنيين قابلين للمط مدمجين في مادة الغرافين الموصلة بطبقة معدنية، ويمكنه أن ينقل لاسلكيا البيانات التي تم جمعها من مستشعرات تستهلك القليل جدا من الطاقة.

حتى عند التمدد أو الثني أو الالتواء، فإن التصميم الخاص للنظام يسمح له بالاحتفاظ بوظائف التردد الخاصة به، ثم يتم توصيله بدائرة تصحيح الموجات القادرة على تحويل الطاقة من الموجات الكهرومغناطيسية إلى كهرباء.

ويمكن استخدام هذا المصدر البسيط للطاقة في تزويد وحدات الاستشعار بالأجهزة القابلة للارتداء التي تتعقب درجة الحرارة، والترطيب، ونبض مستوى الأكسجين.

وذكر تشانغ أنه بينما يتم إنتاج طاقة أقل من المصادر الأخرى، فإن النظام يتمتع بميزة كبيرة لأنه يمكنه توليد الطاقة باستمرار. علاوة على ذلك، يمكن استخدام الكهرباء المذكورة لتشغيل الأجهزة اللاسلكية أو لشحن أجهزة تخزين الطاقة.

ويريد الباحثون الآن دمج هذه التقنية مع جهاز البيانات اللاسلكي الجديد القابل للنقل.

وقال تشانغ "ستتمثل خطواتنا التالية في استكشاف النسخ المصغرة من هذه الدوائر والعمل على تطوير قابلية التمدد للمقوم". وأضاف "يمكننا بسهولة دمج هذه التكنولوجيا وتطبيقها مع الوحدات النمطية الأخرى التي أنشأناها في الماضي. كما يمكن توسيعها بسهولة أو تكييفها لتطبيقات أخرى، ونحن نخطط لاستكشاف هذه الفرص".