Energy Harvesting aus HF-Signalen

22.02.2019 - Forscher des MIT erzeugen Gleichspannung direkt mit neuen, preiswerten 2D-Materialien

Energy Harvesting aus HF-Signalen
Bild: Christine Daniloff

Die Forschung an leichten, ständig verfügbaren, flexiblen Energiequellen für Wearables, medizinische Anwendungen, Sensoren und andere Low-Power-Elektronikgeräte läuft auf Hochtouren. Ein Weg ist der Bezug elektrischer Energie aus den allgegenwärtigen Hochfrequenzabstrahlungen, z. B. WLAN und anderen Funkdiensten – das Energy Harvesting. Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben nun eine Rectenna (Empfänger und Wandler) entwickelt, die auf einem sehr dünnen, nur wenige Atome „dicken” MoS2-Halbleitermaterial basiert, das zweidimensional und hochflexibel ausgeführt ist. Damit ist es z. B. Wearable-geeignet. Die neue Rectenna arbeitet gleichzeitig als Gleichrichter und stellt den Low-Power-Anwendungen unmittelbar Gleichspannung ohne weitere Bauteile zur Verfügung. Damit können Geräte direkt betrieben werden oder die Energie kann wiederaufladbaren Energiespeichern zugeführt werden. Die Forscher geben an, dass die neuartige Rectenna 40 µW in einer typischen WLAN-Umgebung (150 µW) generieren und so etwa LEDs und Low-Power-ICs versorgen kann. Das auf 2,4 Ghz abgestimmte System könnte aber auch beliebig vergrößert werden und so im großen Stil Strom aus HF-Energie beziehen. Auch die Versorgung von implantierbaren medizinischen Geräten, die Gesundheitsdaten funken, wäre mit dieser Art des Energy Harvestings möglich und deutlich ungefährlicher als mit anderen Arten der Stromversorgung.

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