據美國每日科學網站近日報道,美國和西班牙科學家開發出由二硫化鉬構成的整流器,可將電磁波有效轉化為直流電。這是首款可大規模應用的全柔性設備,能將無線網絡(Wi-Fi)信號產生的能量轉化為電能,未來有望為可穿戴設備、可植入醫療設備、電子設備等供電。
整流器是把交流電轉換成直流電的裝置。研究顯示,普通的柔性整流器難以在低頻率條件下工作,通常無法捕獲無線信號,但新設備只有3個原子厚,在化學物質作用下發生原子重排并實現從半導體到金屬材料的相變,從而提高了信號轉化速度,可以捕獲和轉化10千兆赫以上的無線信號。
實驗顯示,在大約150微瓦的普通無線信號功率水平下,該設備可產生功率約40微瓦的電能,足以點亮簡單的移動顯示器或硅芯片。
論文通訊作者、麻省理工學院電子工程系的托馬斯·帕拉西奧斯教授說,未來有望通過捕獲無線信號來驅動電子產品,新設備易于在公共區域大面積部署,從而將智能帶給周圍的一切物體。
研究人員說,與傳統的硅或砷化鎵構成的剛性整流器不同,新設備是柔性的,可為可穿戴設備供能,也方便安裝在建筑物表面。它還可用于驅動植入式醫療設備,因其不會泄漏有毒的鋰,對人體更為安全。
據悉,研究團隊正計劃構建更復雜的系統并提高效率。基于無線信號的輸入功率,當前設備的最大輸出效率為40%;而目前最好的硅或砷化鎵整流器的輸出功率約為50%至60%。