小型可穿戴設(shè)備的最大挑戰(zhàn)之一是如何為其供電。設(shè)備越小，電池的空間就越小，在某些情況下，運(yùn)行時間成為問題。由賓夕法尼亞州立大學(xué)的Huanyu“ Larry” Cheng帶領(lǐng)的一組研究人員開發(fā)了一種使用從無線電波收集的能量為可穿戴設(shè)備供電的新方法。

用于可穿戴健康監(jiān)測設(shè)備的當(dāng)前能量源具有缺點(diǎn)。太陽能只能在陽光下收集能量，而摩擦電設(shè)備只能在人體運(yùn)動時收集能量。程說，研究人員并沒有試圖取代那些電源方法，而是試圖為可穿戴設(shè)備提供額外的穩(wěn)定能量。該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種可伸縮的寬帶偶極子天線系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以無線傳輸從健康監(jiān)測傳感器收集的數(shù)據(jù)。

該設(shè)備由一對可伸縮的金屬天線組成，這些天線集成到帶有金屬涂層的導(dǎo)電石墨烯上。該系統(tǒng)的寬帶設(shè)計(jì)使其即使在拉伸，彎曲和扭曲時也能保持頻率功能。該系統(tǒng)連接到可拉伸整流電路，以創(chuàng)建可將電磁波能量轉(zhuǎn)換為電能的整流天線。

然后，電力可用于為無線設(shè)備供電或?yàn)閮δ茉O(shè)備(如電池和超級電容器)充電。研究人員認(rèn)為，該技術(shù)是基礎(chǔ)，可以與無線可傳輸數(shù)據(jù)設(shè)備結(jié)合使用，以提供與該團(tuán)隊(duì)開發(fā)的現(xiàn)有傳感器模塊配合使用的關(guān)鍵組件。研究人員的下一步將是探索電路的小型化版本，并致力于開發(fā)整流器的可拉伸性。

該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為他們已經(jīng)創(chuàng)建了一個平臺，該平臺可以輕松地與過去開發(fā)的其他模塊組合并應(yīng)用。研究人員將探索將新技術(shù)擴(kuò)展或改編為其他應(yīng)用的機(jī)會。