Antenne van grafeen oogst stroom uit wifi-signaal

MIT-natuurkundigen ontwikkelden een grafeen antenne die stroom oogst uit wifi-signalen. De grafeenantenne kan mogelijk implantaten, smartphones en andere draagbare elektronica van stroom voorzien.

Ieder apparaat dat een wifi-signaal uitzendt, verstuurt ook elektromagnetische golven met een teraherz frequentie, die ergens tussen het spectrum van magnetron en infraroodgolven ligt. Maar vrijwel alles wat een temperatuur heeft, zoals ons lichaam, straalt ook deze T-rays, hoogfrequente stralingsgolven, uit.

Als die geoogst kunnen worden, dan zou dat als een alternatieve energiebron kunnen dienen om bijvoorbeeld wearables of smartphones passief te laden.

Het oogsten van deze alom aanwezige radiogolven is echter een grote uitdaging voor de wetenschap. Bij de meeste experimenten wordt gebruik gemaakt van een gelijkrichter, die ontworpen is om de oscillerende radiogolven (wisselstroom) om te zetten naar gelijkstroom, zoals je dat bij een batterij met een plus en min ziet. Alleen werken die oplossingen met teraherz frequenties alleen bij extreem lage temperaturen. 

Onderzoekers van MIT ontwierpen echter een apparaat met een speciale antenne die de T-rays kan oogsten en de wisselstroom op een unieke manier omzet naar wisselstroom.

In grafeen vliegen elektronen alle kanten op, maar door er een laag boornitride onder te plaatsen, worden de rondstuiterende electronen allemaal in één richting geduwd en wordt van oscillerende T-rays gelijkstroom gemaakt.

Dit concept verwerkten de wetenschappers samen met een antenne tot een apparaat dat min of meer als een zonnepaneel, maar dan in een ander frequentiegebied, die omgevingsenergie passief opvangt en omzet naar gelijkstroom.

De onderzoekers hebben hierop patent aangevraagd en verwachten dat deze technologie ingezet kan worden om bijvoorbeeld implantaten zoals pacemakers van stroom te voorzien, zonder dat de batterijen operatief vervangen hoeven te worden. Als de technologie verder doorontwikkeld wordt, dan is de verwachting van de wetenschappers dat ook smartphones en laptops op deze manier passief zijn op te laden.