Straling oogsten voor draadloos opladen

Laurien Onderwater

2020-03-30 14:59:00

WiFi-signalen terahertz straling

MIT-wetenschappers hebben ideeën uitgewerkt voor een apparaatje dat terahertz-straling uit de lucht haalt en omzet in gelijkstroom.

Steeds meer mensen leggen hun smartphone niet meer aan het infuus, maar op een draadloze oplader. Best ironisch eigenlijk, want die draadloze lader zit zelf wel nog vast aan een snoer. Wetenschappers zijn daarom hard op zoek naar manieren om je telefoon echt draadloos op te kunnen laden, met laserstralen bijvoorbeeld. Maar ook daar zitten nog haken en ogen aan. Wellicht dat technici van het MIT de oplossing hebben. Ze ontwierpen een systeem dat op zich nutteloze terahertz-straling uit de lucht vangt en die kan gebruiken om apparaten op te laden.

Lees ook:

Terahertz-straling

Terahertz-straling bestaat uit hoogfrequente golven die in het elektromagnetische spectrum tussen het microgolven- en infrarode gebied zitten. Elk apparaat dat een Wi-Fi-signaal uitzendt, zendt ook terahertz-golven uit. Bovendien worden ‘T-golven’ geproduceerd door bijna alles dat warmte produceert, inclusief ons eigen lichaam.

De straling kan dus een mooie alternatieve energiebron zijn. Zo zou een apparaatje dat je aan je smartphone koppelt de terahertz-golven kunnen absorberen en hun energie gebruiken om je pokkie op te laden. Er is alleen tot op heden nog geen praktische manier ontwikkeld om de straling te vangen en om te zetten in een bruikbare vorm.

Gelijkrichter

Het team bedacht daarom een aangepaste versie van een gelijkrichter. Dit is een elektronische schakeling die een wisselspanning omzet in gelijkspanning. Het apparaatje bestaat uit een vierkant stukje grafeen met daaronder een laag boornitride en aan weerszijden een antenne.

De antennes vangen de terahertz-straling op uit de lucht, versterken het signaal en geven het door aan het grafeen. Dat zorgt er op zijn beurt voor dat de elektronen in het grafeen allemaal in dezelfde richting stromen, waardoor er een gelijkstroom ontstaat. Het is hierbij wel belangrijk dat grafeen zo puur mogelijk is, omdat de elektronen anders verstrooien. De boornitridelaag moet het scattering ook tegengaan.

terahertz-straling gelijkrichter
Schematische weergave van de terahertz-gelijkrichter. De rode lijnen zijn terahertz-golven, de blauwe driehoeken zijn de antennes en het groene vierkant is de laag grafeen. © Isobe et al, Science Advances 2020

Blauwdruk

Even voor de duidelijkheid, het gaat hier nog niet om een al werkend apparaat. De wetenschappers hebben het uitgedacht en een blauwdruk gemaakt, maar moeten het systeem nog opzetten en uitvoerig testen. Wel heeft het team patent aangevraagd voor het gelijkrichterontwerp en de onderzoekers werken samen met experimentele natuurkundigen van het MIT om een fysiek apparaat te ontwikkelen op basis van hun ontwerp. Genoeg werk aan de winkel dus.

Bronnen: Science Advances, MIT News, New Atlas

Beeld: José-Luis Olivares/MIT

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK! 







Podcast KIJK en luister via JUKE



Meer Nieuws