Energia ricavata dalle onde WiFi
Un router WiFi fornisce all’ambiente circostante Internet senza fili. E se non ha niente da fare, si possono intercettare le sue onde elettromagnetiche e riciclarle, almeno in parte.
Le onde a 2,4 gigahertz emesse dai router Internet disponibili in commercio sono normalmente utilizzate per la comunicazione wireless tra dispositivi, ma possono anche essere utilizzate per la generazione di energia secondaria. Questo è dimostrato da un team di ricercatori di Singapore e Giappone in uno studio di fattibilità. Come riportato dagli scienziati nella rivista «Nature Communications», il loro prototipo raccoglie l'energia della banda di frequenza e la utilizza per illuminare un LED senza fili e senza una fonte di alimentazione supplementare. L'energia di un WiFi continuamente acceso, ma a lungo inutilizzato, potrebbe essere almeno parzialmente riciclata.
La base per convertire le onde decimetriche della banda di frequenza WiFi in elettricità sono i cosiddetti oscillatori spin-torque (STO). Questi sono, nel loro nucleo, nanomagneti che oscillano con onde elettromagnetiche; sono comunemente incorporati anche in dispositivi di comunicazione wireless. Ogni minioscillatore emette una debole radiazione di microonde, che in teoria potrebbe essere convertita in energia; in pratica, però, questo richiede la sincronizzazione di molti STO in modo relativamente semplice affinché l'energia totale emessa sia sufficientemente forte e la larghezza di linea della frequenza non si sfrangi troppo.
Il team intorno a Raghav Sharma dell'Università di Singapore vuole ora risolvere tali problemi tecnici. Sharma e il suo team hanno collegato otto STO di fila a questo scopo. La catena così disposta converte le onde di 2,4 gigahertz di un router WiFi in carica elettrica e alimenta un condensatore. Questo si carica in cinque secondi e alimenta un LED da 1,6 volt per oltre un minuto, anche dopo che il router si spegne e smette di inviare onde WiFi.
Il significato pratico del mulino a vento WiFi in miniatura non è nel riciclaggio dell'energia trasmessa inutilizzata dalle onde WiFi. La loro ricerca mostra quanto sia importante la topologia delle STO, cioè la loro disposizione spaziale, sui chip, per esempio. Rispetto alla catena di produzione di corrente di otto STO, due linee di quattro STO sincronizzati e collegati in parallelo generano bande d'onda che sono più adatte alle comunicazioni senza fili perché sono stabili e silenziose. Nei prossimi progetti, il team vuole scoprire come cambiano le proprietà dei loro mini-dispositivi quando vengono combinati più STO. In linea di principio, è concepibile che le onde WiFI possano un giorno essere utilizzate anche per alimentare altri dispositivi elettronici e sensori.
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