Trasformare il Segnale Wi-Fi in Elettricità
Gli sviluppi della scienza sono arrivati ad un punto tale per cui si devono operare delle inevitabili scelte, il nostro sistema economico e sociale strutturato nel modo in cui e’ ora, non può’ più’ reggere in nessun modo il quadro generale che si e’ consolidato negli anni attraverso uno sviluppo orientato in una direzione che non ha più vie di uscita.
O si sterminano in massa miliardi di persone che risulteranno totalmente inutili, in funzione di una tecnologia che già ora’ e’ in grado di sgravare l’umanità dai bisogni primari di ogni singolo membro della comunità’ mondiale, o nell’immediato, (Benché siamo in ritardo già di oltre 20 anni) si riprogramma l’intero palinsesto socioeconomico lavorativo e strutturale dell’intero pianeta, che non si può’ certamente risolvere con un semplice decreto emesso da un qualsiasi capo di governo, ma parte da un diverso modo di concepire la società’ e la vita in genere da parte di ognuno di noi.
Le implicazioni per esempio della tecnologia che trasmette energia attraverso il Wi-Fi, (Che già da molti anni era sul tavolo da lavoro) crea paradossalmente un problema drammatico (Unitamente a straordinarie prospettive) sotto molti punti di vista, perché l’immissione diretta al servizio della gente, comporta inevitabilmente un cambiamento radicale che si ripercuote in tutti i settori del lavoro, dell’economia, della politica e degli equilibri geopolitici in seno alla comunità’ mondiale.
L’Inutilità’ di strutture vincolate a logiche passate che da lavoro a milioni di persone, si sgretolano come un castello di carta e di conseguenza pure il concetto di mercato e finanza li dove ogni cosa ruota attorno all’energia, che di colpo perde di ogni valore aggiunto nelle mani di una ristretta cerchia di oligarchi.
L’establishment sa molto bene, (Ma non era difficile capirlo) che per mantenere lo stato di cose precostituito, si devono ridurre drasticamente il numero delle persone sulla terra, onde consolidare un potere che attualmente con gli sviluppi scientifici a nostra disposizione, risultano totalmente inutili e pericolosi in relazione al concetto di potere e mercato.
Il riscaldamento globale, il covid-19, la sovrappopolazione e le guerre infinite, unite ad un impoverimento globalizzato, sta sorgendo paradossalmente nel momento in cui disponiamo di tutte le risorse e le tecnologie necessarie per abbandonare definitivamente il degrado socioeconomico e culturale in cui ci troviamo da secoli e che ora non ha più’ ragione di essere.
Penso che sia giunto il momento prima ancora di cambiare gli assetti politici, di mettere ordine a quello di cui tutti abbiamo bisogno realmente, ogni cosa e’ davanti ai nostro occhi, solo che la tendenza e’ sempre di guardare altrove……….
e proprio mentre c’è un treno che a tutta velocità’ ci sta venendo incontro.
Toba60
Wi-Fi ed Elettricità
L’uso di elettronica flessibile basato su materiali bidimensionali permette di generare elettricità da segnali elettromagnetici presenti nell’ambiente, come quelli del Wi-Fi. MIT/UPM
Si basa sulle rettene, che convertono le onde elettromagnetiche a corrente alternata diretta
È stato sviluppato dai ricercatori dal Massachusetts Institute of Technology e altri centri internazionali
Immagina un mondo in cui telefoni cellulari, laptop, smartwatch e altri dispositivi elettronici funzionano senza batterie.
I ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) e di altri centri internazionali hanno fatto un passo in quella direzione, ha presentato il primo dispositivo completamente flessibile in grado di convertire l’energia dei segnali Wi-Fi in elettricità.
L’alimentazione si basa sull’uso di rectenas (antenna rettificante), sistemiche convertono le onde elettromagnetiche a corrente alternata – come il Wi-Fi – in continuo. In questo caso gli autori,che pubblicano il loro lavoro (Rectenna flessibile bidimensionale abilitato MoS2 per La raccolta wireless Wi-Fi-band Energy Harvesting) sullarivista Nature,utilizzano un’antenna a radiofrequenza flessibile per catturare le onde Wi-Fi.
Successivamente, il suo segnale AC viene inviato a un semiconduttore disulfide molybdenum molto fine (MoS2) – uno dei più sottili del mondo, a soli tre atomi di spessore – che lo converte in una corrente diretta in modo che possa alimentare i circuiti elettronici.
In questo modo, i dispositivi senza batteria potrebbero catturare e trasformare passivamente i segnali Wi-Fi, che stanno inondando sempre più luoghi nel nostro ambiente, in una fonte di energia
utile.
Inoltre, hanno i vantaggi di essere flessibili e di essere in grado di essere fabbricati in rotoli per coprire aree molto grandi.
“E se potessimo sviluppare sistemi elettronici in grado di coprire un ponte, una strada o muri del nostro ufficio, portando l’intelligenza elettronica a tutto ciò che ci circonda?
Come forniremmo energia a questi dispositivi elettronici?”, afferma Tomàs Palacios, co-autore e professore presso il Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica del MIT.
“Abbiamo ideato un nuovo modo per alimentare i sistemi elettronici del futuro”, afferma Palaces, “catturando l’energia Wi-Fi in un modo
che può essere facilmente integrato in grandi aree per portare questa intelligenza a ogni oggetto che ci circonda”.
Internet delle Cose
Tra le prime applicazioni della nuova rectena c’è la fornitura di energia a dispositivi elettronici flessibili, dispositivi portatili e sensori per il cosiddetto Internet of Things.
Gli smartphone o gli smartphone flessibili, ad esempio, sono un nuovo mercato per le principali aziende tecnologiche.
Negli esperimenti condotti dal team, è stato dimostrato che il dispositivo può produrre circa 40 microwatt di potenza quando è esposto
a livelli tipici di segnali Wi-Fi (circa 150 microwatt).
Questo è più che sufficiente per illuminare lo schermo di un telefono cellulare o chip di silicio.
Un’altra possibile applicazione è la generazione di energia per la trasmissione di dati in dispositivi medici impiantabili, osserva Jesès Grajal, anche co-autore e professore del Politecnico di Madrid (UPM).
Infatti, i ricercatori stanno sviluppando pillole che possono essere ingeriti dai pazienti e con la capacità di trasmettere dati sulla loro salute in modo che possano essere registrati su un computer e fare diagnosi.
“Idealmente, non utilizzare batterie per alimentare questi sistemi perché se perdono il litio, il paziente potrebbe morire,” dice Grajal.
“È molto meglio raccogliere energia dall’ambiente per accendere questi piccoli laboratori all’interno del corpo e comunicare i dati a computer esterni.”
Elettronica flessibile basata su materiali bidimensionali L’ingegnere
insiste sulla novità di questa ricerca:
“L’uso di elettronica flessibile basata su materiali bidimensionali (MoS2 in questo caso) per generare elettricità dai segnali elettromagnetici presenti nell’ambiente, come quelli del Wi-Fi e dei cellulari.
Pertanto, questa energia è onnipresente e libera.”
Tutti i rectenas sono basati su un componente noto come rectifier, che converte effettivamente la corrente alternata continua.
Per produrlo, si usa spesso il silicio o l’arsenide di gallio,materiali che coprono la banda Wi-Fi, ma con lo svantaggio della sua rigidità.
Inoltre, anche se non sono costosi se destinati a piccoli dispositivi, se fossero utilizzati per coprire grandi aree, come superfici di costruzione e parete, avrebbero un costo proibitivo.
Gli scienziati hanno cercato di risolvere
questi problemi per molto tempo.
Le poche rectenas flessibili presentate finora operavano a basse frequenze e non potevano catturare e convertire i segnali in frequenze gigahertz, dove si trovano la maggior parte dei segnali di telefonia cellulare e Wi-Fi.
“L’arsenide di silicio o gallio ottiene una migliore efficienza perché i loro dispositivi sono più ottimizzati dopo anni nei laboratori accademici e nell’industria”, afferma Grajal.
Ma dopo l’ottimizzazione dei dispositivi basati su nuovi materiali bidimensionali, le differenze saranno ridotte. Con questi è possibile creare elettronica flessibile che si adattano a qualsiasi superficie, mentre gli altri due sono rigidi.
Pertanto, con questi semiconduttori 2D è possibile realizzare circuiti che si adattano alla forma della superficie degli oggetti, migliorandone la distribuzione”.
Per costruire il loro rettificatore, i ricercatori hanno optato per il molybdenum disulfide.
Oltre ad essere uno dei migliori semiconduttori al mondo, sfrutta un comportamento unico che presenta questo materiale:
quando sono esposti a determinate sostanze chimiche, i loro atomi vengono riorganizzati in modo da agire come un interruttore, forzando una transizione di fase da un semiconduttore a un materiale metallico.
Questa struttura è conosciuta come un diode Schottky,e diventa il crossover di un semiconduttore con un metallo.
“Questo design ha permesso un dispositivo completamente flessibile che è abbastanza veloce da coprire la maggior parte delle bande di radiofrequenza utilizzate dai nostri dispositivi elettronici di tutti i giorni, tra cui Wi-Fi, Bluetooth, i cosiddetti cellulari LTE (evoluzione a lungo termine, tecnologia a banda larga wireless) e molti altri,” dice.
Formazione Parassitaria
“Quando progettiamo il MoS2 in un giunto di fase 2D metal-semiconductor, abbiamo costruito un diode Schottky ultra-veloce e atomico che contemporaneamente riduce al minimo due problemi: la resistenza seriale e la capacità parassitaria”, sottolinea il primo autore del mit, Xu , anche se presto si unirà alla Carnegie Mellon University.
La capacità parassitaria è una circostanza inevitabile nell’elettronica quando alcuni materiali immagazzinano una carica elettrica, rallentando il circuito.
Pertanto, capacità più bassa significa velocità di rettifica più elevate e frequenze di funzionamento più elevate.
La capacità parassitaria di diode Schottky sviluppata è un ordine di grandezza più piccolo rispetto ai correttori flessibili di oggi, rendendolo molto più veloce nella conversione del segnale e in grado di catturare e convertire fino a 10 gigahertz di segnali wireless.
Gli autori sottolineano inoltre che questo lavoro fornisce la base per lo sviluppo di altri apparecchi flessibili in grado di trasformare il Wi-Fi in elettricità con notevoli prestazioni ed efficienza.
Attualmente l’efficienza massima di uscita raggiunta da questo dispositivo è del 40%, a seconda della potenza di ingresso del Wi-Fi, anche se con il tipico livello di potenza del segnale wireless, l’efficienza energetica di questo rettificatore MoS2 è di circa il 30%.
A titolo di riferimento, i migliori rectene di silicio e gallio di oggi raggiungono il 50%-60% di efficienza, ma sono rigidi e più costosi.
Il team prevede ora di costruire sistemi più complessi e migliorare l’efficienza della loro proposta.
Oltre agli autori di cui sopra, questo studio
coinvolge altri 15 ricercatori provenienti da,
- Mit
- Upm
- Università Carlos III di Madrid
- il Laboratorio di Ricerca dell’Esercito degli Stati Uniti.
- Università di Boston
- Università della California meridionale
In parte, questo lavoro è stato reso possibile da una collaborazione del MIT con l’UPM attraverso le iniziative internazionali di scienza e tecnologia dell’American Institute of Technology.
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Fonte: http://www.rtve.es/
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