Ihmiskeho auttaa hukkaenergian keräämistä

Monet tutkijat kaikkialla maailmassa työskentelevät jo vahvasti 6G:n parissa. Yksi uusista läpimurroista 6G-televiestinnässä on Visible Light Communication (VLC), joka on kuin langaton kuituoptiikan versio, jossa hyödynnetään tilojen valaistusta informaation siirtoon.

Nyt Massachusetts Amherstin yliopiston tutkijaryhmä kertoo, että he ovat keksineet edullisen, innovatiivisen tavan kerätä hukkaenergiaa VLC:stä käyttämällä ihmiskehoa antennina. Tämä hukkaenergia voidaan kierrättää useiden puettavien laitteiden tai jopa ehkä suuremman elektroniikan tehonlähteeksi.

"VLC on melko yksinkertainen ja mielenkiintoinen", sanoo professori Jie Xiong. Osa VLC:n vetovoimasta on se, että infrastruktuuri on jo kaikkialla – kotimme, ajoneuvomme, katuvalot ja toimistomme ovat kaikki valaistuja ledeillä, jotka voivat myös siirtää informaatiota. "Kaikki, jossa on kamera, kuten älypuhelimet, tabletit tai kannettavat tietokoneet, voivat olla vastaanottimena", Xiong sanoo.

Aiemmin Xiong ja jatko-opiskelija Minhao Cui, osoittivat, että VLC-järjestelmissä on merkittävää energiavuotoa, koska ledit lähettävät myös sivukanavan RF-signaaleja. Jos tämä vuotanut RF-energia voitaisiin kerätä talteen, se voitaisiin ottaa käyttöön.

Ryhmän ensimmäinen tehtävä oli suunnitella antenni kierretystä kuparilangasta keräämään vuotanut RF, minkä he tekivät. Mutta kuinka maksimoida energian kerääminen?

Tiimi kokeili kaikenlaisia suunnittelun yksityiskohtia langan paksuudesta sen käämityskertojen määrään, mutta he huomasivat myös, että antennin tehokkuus vaihteli sen mukaan, mihin antenni kosketti. He yrittivät kiinnittää kelan muovin, pahvin, puun ja teräksen päälle sekä koskettaa sitä eripaksuisiin seiniin, päälle ja pois päältä kytkettyihin puhelimiin ja kannettaviin tietokoneisiin. Ja sitten Cui sai idean nähdä, mitä tapahtui, kun kela oli kosketuksissa ihmiskehon kanssa.

Välittömästi kävi ilmi, että ihmiskeho on paras väline vahvistaa kelan kykyä kerätä vuotanutta RF-energiaa, jopa kymmenen kertaa enemmän kuin pelkkä kela.

Pitkän kokeilun jälkeen tiimi kehitti "Bracelet+", yksinkertaisen kuparilangan kelan, jota käytettiin rannekoruna kyynärvarren yläosassa. Vaikka muotoilu voidaan mukauttaa käytettäväksi sormuksena, vyönä, nilkkakoruna tai kaulakoruna, rannekoru näytti tarjoavan oikean tasapainon tehonkeruun ja puetettavuuden välillä.

"Bracelet+ voi kerätä jopa mikrowattien tehon, mikä riittää tukemaan monia antureita, kuten kehon terveydentilan seurannan antureita, jotka vaativat vähän virtaa alhaisen näytteenottotaajuutensa ja pitkän lepotilansa vuoksi."

Aiheesta aiemmin:

Metapinta-antenni kerää RF-energiaa tehokkaasti