Un equipo de investigadores del Departamento de Ingeniería, Ciencia y Mecánica de Penn State, College of Engineering, han desarrollado una forma de recolectar energía de ondas de radio para alimentar dispositivos portátiles. Los investigadores publicaron recientemente su método en Materials Today Physics.

Según el equipo, las fuentes de energía actuales para los dispositivos portátiles de control de la salud tienen su lugar en la alimentación de los dispositivos sensores, pero cada una tiene sus contratiempos. La energía solar, por ejemplo, solo puede recolectar energía cuando se expone al sol. Un dispositivo triboeléctrico autoalimentado solo puede recolectar energía cuando el cuerpo está en movimiento.

Los investigadores desarrollaron un sistema de antena dipolo de banda ancha extensible capaz de transmitir de forma inalámbrica datos que se recopilan de los sensores de control de la salud. El sistema consta de dos antenas metálicas extensibles integradas en material de grafeno conductor con un revestimiento metálico. El diseño de banda ancha del sistema le permite conservar sus funciones de frecuencia incluso cuando está estirado, doblado y retorcido. Este sistema luego se conecta a un circuito rectificador extensible, creando una antena rectificada, o “rectenna”, capaz de convertir la energía de las ondas electromagnéticas en electricidad. Esta electricidad que se puede utilizar para alimentar dispositivos inalámbricos o para cargar dispositivos de almacenamiento de energía, como baterías y supercondensadores.

Esta rectenna puede convertir ondas de radio o electromagnéticas del entorno ambiental en energía para alimentar los módulos sensores del dispositivo, que rastrean la temperatura, la hidratación y el nivel de oxígeno del pulso. En comparación con otras fuentes, se produce menos energía, pero el sistema puede generar energía de forma continua, una ventaja significativa.

“Estamos utilizando la energía que ya nos rodea, las ondas de radio están en todas partes, todo el tiempo”, dijeron los investigadores. “Si no usamos esta energía que se encuentra en el medio ambiente, simplemente se desperdicia. Podemos recolectar esta energía y convertirla en energía “.

Según el equipo, esta tecnología es un componente básico y combinarlo con su novedoso dispositivo inalámbrico de datos transmisibles, proporcionará un componente crítico que funcionará con los módulos de sensores existentes del equipo.

“Nuestros próximos pasos serán explorar versiones miniaturizadas de estos circuitos y trabajar en el desarrollo de la capacidad de estiramiento del rectificador”, dijeron. “Esta es una plataforma en la que podemos combinar y aplicar fácilmente esta tecnología con otros módulos que hemos creado en el pasado. Se puede ampliar o adaptar fácilmente para otras aplicaciones, y planeamos explorar esas oportunidades”.