نتایج یک پژوهش جالب در جورجیا – تولید انرژی از امواج 5G موج میلی‌متری

67kala.ir67kala.ir
37 بازدید

احتمالا می‌دانید که طیف 5G موج میلی‌متری دارای سریع‌ترین سرعت دانلود در شبکه نسل پنجم است. البته این طیف با برخی محدودیت‌ها نیز مواجه است. به عنوان مثال سیگنال‌های موج میلی‌متری بُرد چندان زیادی نداشته و به آسانی نمی‌توانند به داخل ساختمان‌ها نفوذ کنند. اما ممکن است در آینده نه چندان دور با استفاده از همین سیگنال‌ها بتوانید گوشی خود را شارژ کنید! طبق مقاله‌ای که روز جمعه در وب‌سایت مجله علمی Popular Mechanics منتشر شد، پژوهشگران مؤسسه فناوری جورجیا (Georgia Tech) موفق به ساخت یک شبکه برق بی‌سیم مفهومی شده‌اند که انرژی خود را از فرکانس‌های 5G موج میلی‌متری تأمین می‌کند.

 

برای تولید انرژی به این روش، به یک دیوایس برچسب‌مانند نیاز است که بتواند انرژی الکترومغناطیسی حاصل از ایستگاه‌های پایه 5G را به دام بیندازد. در حال حاضر، از این انرژی صرفا برای انتقال داده‌ها استفاده می‌شود. مانوس تنتزریس (Manos Tentzeris)، استاد الکترونیک مؤسسه فناوری جورجیاست و تیم پژوهشی دانشکده به رهبری او موفق به ساخت یک لنز مخصوص برای به دام انداختن انرژی تولیدشده از سیگنال‌های 5G موج میلی‌متری شده است. این لنز مخصوص در واقع یک rectenna یا «آنتن یک‌سوساز» کوچک به نام «لنز راتمن» (Rotman lens) است که انرژی گسیل‌شده به‌وسیله شبکه بی‌سیم 5G را جمع‌آوری می‌کند. اما ویژگی جالب سیگنال‌های 5G که آن را به گزینه‌ای عالی برای تأمین انرژی یک شبکه برق تبدیل می‌کند، چیزی نیست جز توانایی برای متمرکز کردن انرژی.

جیمی هستر (Jimmy Hester)، دانش‌آموخته مؤسسه فناوری جورجیا، در این تیم تحقیقاتی سمت مشاور ارشد آزمایشگاه را بر عهده دارد. به گفته هستر، ایستگاه‌های پایه 5G با فرکانس بالایی کار می‌کنند و همین امر به آنها اجازه می‌دهد که بتوانند انرژی را متمرکز کنند. به بیان دیگر، در اینجا صحبت از انرژی‌زاییِ آگاهانه خود دیوایس‌هاست که این انرژی‌زایی با متمرکز کردن پرتو به سمت دیوایس به منظور روشن کردن و تأمین انرژی آن انجام می‌شود.

نکته کلیدی در سراسر این پروژه، همان لنز راتمن است؛ لنز انعطاف‌پذیری که انرژی را از جهت‌های مختلف جمع‌آوری می‌کند. این همان تکنولوژی مورد استفاده در سیستم‌های نظارتی نظامی است که می‌تواند هدف را – بدون نیاز به حرکت دادن آنتن‌ها – در جهت‌های مختلف شناسایی کند. به گفته الین اید (Aline Eid)، دانشجوی دکترا و پژوهشگر ارشد این پروژه، همان طور که لنز دوربین همه امواج نور را از هر جهت جمع‌آوری و در یک نقطه ترکیب می‌کند تا یک عکس ایجاد شود، لنز راتمن نیز دقیقا همین سازوکار را دارد. به بیان ساده‌تر، این لنز مثل رتیل است، زیرا همان طور که رتیل 6 چشم دارد، این سیستم نیز می‌تواند در 6 جهت متفاوت دید داشته باشد.

طبق ادعای پژوهشگران، لنز راتمن می‌تواند میدان دید دیوایس برچسب‌مانند (گردآورنده انرژی) را از 20 درجه «باریکه مدادی» به 120 درجه افزایش دهد. این امر، جمع‌آوری انرژی موج میلی‌متری در باند 28 گیگاهرتزی را آسان‌تر می‌کند. به گفته الین اید، چنانچه دیوایس برچسب‌مانند روی یک پهپاد نصب شود، می‌توان انرژی را از تمام ایستگاه‌های پایه 5G در یک شهر، جمع‌آوری کرد.

البته این سیستم روزهای اول خود را سپری کرده و در حال حاضر، برچسب‌های rectenna تنها می‌توانند تا 6 میکرووات انرژی جمع‌آوری کنند. این میزان از انرژی برای راه‌اندازی دیوایس‌های کوچک اینترنت اشیا تا شعاع 180 متری، کافی خواهد بود. لازم به ذکر است در محیط آزمایشگاه، میزان انرژی جمع‌آوری شده تا 21 برابرِ آنچه گفته شد هم رسیده است.

 

تنتزریس اظهار کرد که تیمش به دنبال سرمایه‌گذار و تأمین مالی پروژه بوده و در این زمینه مایل است با اپراتورهای بی‌سیم همکاری داشته باشد. زیرا در این صورت، این اپراتورها می‌توانند همزمان با ساخت شبکه‌های 5G، برچسب‌ها را را نیز در سرتاسر شهرها نصب کنند. به گفته تنتزریس، در ابتدای دهه 2000 میلادی، کمپانی‌ها از صوت به سمت داده حرکت کردند. اکنون، با استفاده از این تکنولوژی، شرکت‌ها می‌توانند انرژی را نیز به ارتباطات/داده‌ها اضافه کنند.

با توسعه این تکنولوژی در آینده، بعید نیست شاهد تعبیه شدن برچسب‌های rectenna درون دیوایس‌های پوشیدنی و یا حتی دوختن برچسب‌ها به البسه باشیم. در رابطه با جنبه‌های مالی تولید این برچسب‌ها، به گفته تنتزریس هزینه تولید هر برچسب تنها چند سنت بوده و لذا این تکنولوژی برای گسترش با محدودیت‌های مالی مواجه نخواهد بود.

 

تنتزریس بر این باور است که در زمینه تجاری‌سازی این تکنولوژی، مقوله مقیاس‌پذیری از اهمیت بالایی برخوردار است زیرا در اینجا صحبت از تولید میلیاردها دیوایس است. شاید نمونه اولیه از این برچسب در آزمایشگاه به خوبی کار کند، اما در پاسخ به کسانی که از شما می‌پرسند «آیا همه می‌توانند از آن استفاده کنند؟” باید توانایی بله گفتن را به دست بیاوریم. لذا، بعید نیست در آینده، با اتصال به شبکه 5G، ضمن برقراری ارتباط با دیگران، بتوانید گوشی خود را هم شارژ کنید!

منبع : Popular Mechanics
دسته بندی راهنمای خرید محصولات دیجیتال
اشتراک گذاری

نوشته های مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

8118+ محصولات
7+ سفارشات تکمیل شده
261+ کاربران
27+ مطالب وبلاگ
سبد خرید

سبد خرید شما خالی است.

ورود به سایت