Dezvoltarea diodei extrem de sensibile, transformă microundele în electricitate Scopul creării senzorului
Scopul de a crea rețele de senzori care nu necesită surse de alimentare dedicate
Agenția de Știință și Tehnologie din Japonia (JST), Fujitsu Limited și Universitatea Metropolitană din Tokyo au anunțat că au dezvoltat un element de rectificare extrem de sensibil sub forma unei diode înapoi în nanofir, care poate converti microundele de mică putere în electricitate. Prin programele strategice de cercetare de bază ale JST, tehnologia a fost dezvoltată de cercetători conduși de Kenichi Kawaguchi de la Fujitsu Limited și profesorul Michihiko Suhara de la Tokyo Metropolitan University. Se așteaptă ca noua tehnologie să joace un rol în recoltarea energiei din undele radio din mediu, în care energia electrică este generată din undele radio ambientale, cum ar fi cele emise de stațiile de bază ale telefoanelor mobile.
Contextul și circumstanțele cercetării
În pregătirea pentru începerea adevăratei ere IoT, tehnologiile de recoltare a energiei, care transformă sursele minuscule de energie în mediul înconjurător în electricitate, au intrat în centrul atenției în ultimii ani ca mijloace pentru crearea de rețele de senzori care funcționează fără baterii. Un astfel de exemplu reutilizează, ca electricitate, undele radio de mică putere (microunde), omniprezente în spații deschise, care sunt emise de la stațiile de bază ale telefonului mobil, pentru utilizare în comunicații. Echipamentul utilizat pentru generarea de energie electrică din undele radio ambientale constă dintr-un element generator de energie a undelor radio, care include o antenă pentru colectarea undelor radio și un element de redresare (diodă) care rectifică undele radio.
Răspunsul (sensibilitatea) unei diode la microunde depinde în mare măsură de abruptitatea caracteristicilor de rectificare și de dimensiunea diodei (capacitatea). În general, diodele de barieră Schottky * 1, care utilizează rectificarea care se produce la joncțiunea formată între un metal și un semiconductor, sunt utilizate ca diode pentru conversia puterii. Datorită caracteristicilor de rectificare care devin lente la tensiuni extrem de scăzute și dimensiunea elementelor fiind mai mare de câțiva micrometri (μm), totuși, sensibilitatea la microundele de putere redusă mai slabă decât microwattii (μW) a fost insuficientă și a fost dificil de convertit undele radio ambientale în electricitate. Acest lucru a dus la o cerere de diode cu sensibilitate crescută.
Detalii de cercetare
Cercetătorii au realizat dezvoltarea pentru a crea o diodă cu sensibilitate mai mare. În mod specific, au micșorat capacitatea și a miniaturizat o diodă înapoi * 2 care este capabilă de operații de rectificare abrupte cu polarizare zero * 3, deoarece rectificarea are loc prin asocierea a două tipuri diferite de semiconductori și fluxuri de curent cu un principiu diferit (efectul tunel) decât cel convențional Diodele de barieră Schottky.