Человеческое тело может стать «живой батареей» благодаря технологии 6G

Исследователи из Массачусетского университета в Амхерсте (США) обнаружили замечательное изобретение, связанное с использованием радиочастотной (РЧ) энергии, излучаемой при связи в видимом свете (VLC), в технологии 6G.

Они полагают, что если эту радиочастоту использовать при передаче данных в сети 6G, то энергию, вырабатываемую в процессе передачи, можно будет эффективно собирать с помощью небольших и недорогих медных катушек.

Эти катушки могут преобразовывать радиочастотную энергию в электричество и передавать ее через тело человека для питания других устройств, создавая удобную и эффективную беспроводную систему питания.

Технология 6G, являющаяся прорывом в области мобильной связи, в настоящее время находится на стадии исследований и разработок и, как ожидается, получит широкое распространение до конца этого десятилетия.

В основе этого механизма лежит технология VLC — метод сверхбыстрой передачи данных посредством видимого светового излучения, испускаемого такими источниками света, как светодиоды. VLC считается одной из потенциальных технологий передачи сигналов в будущих сетях 6G.

Однако, помимо видимого света, светодиоды также излучают радиочастотные сигналы в побочном канале в виде энергии утечки, которая ранее не использовалась в полной мере. Исследователи обнаружили, что эту радиочастотную энергию можно эффективно собирать с помощью небольших медных катушек — простой, но эффективный метод.

Они также обнаружили, что эффективность переработки энергии радиочастотных сигналов значительно повышается при контакте этих медных катушек с кожей человека, создавая источник энергии, который можно использовать для питания носимых устройств или других приложений в экосистеме 6G.

Согласно исследованиям, контакт с кожей может повысить эффективность сбора энергии до 10 раз по сравнению с использованием одной только катушки. Доказано, что человеческое тело является превосходным усилителем излучаемой радиоэнергии, действуя гораздо эффективнее других материалов, таких как дерево, пластик, картон или сталь, что оптимизирует процесс сбора энергии.

Основываясь на этих результатах, исследователи разработали «Браслет+» — простую медную катушку, которую можно носить на запястье как устройство для сбора энергии. Гибкая конструкция позволяет использовать её в качестве ожерелья, браслета на лодыжку, ремня или кольца.

Однако ученые обнаружили, что этот браслет не только эффективен для сбора энергии, но и удобен в носке, обеспечивая идеальное сочетание функциональности и эстетики.

«Конструкция очень дешёвая, её стоимость составляет менее 50 центов (около 0,50 доллара США)», — заявили авторы исследования. «При этом Bracelet+ может обеспечивать микроватты мощности, достаточные для питания таких датчиков, как нательные мониторы состояния здоровья, которые потребляют мало энергии благодаря низкой частоте дискретизации и длительному времени сна».

Эта технология может решить проблему ограниченного времени автономной работы носимых устройств. Даже такие высококлассные смарт-часы, как Apple Watch, несмотря на свою популярность, часто требуют ежедневной зарядки, что может быть неудобно, если зарядка не станет частью повседневной жизни.

Более того, поскольку такие устройства, как смарт-кольца, становятся все более распространенными, необходимость подзарядки их аккумуляторов становится более острой, чем когда-либо, что создает серьезную проблему для удобства и долговечности этих устройств.

Таким образом, технология сбора энергии, поддерживаемая Bracelet+, может превратиться в решение для зарядки на месте носимых устройств следующего поколения, если эти устройства смогут собирать энергию от браслета.

Конечно, это зависит от развертывания сетей 6G с использованием VLC — технологии, которая все еще находится в зачаточном состоянии и далека от широкого распространения, не говоря уже об интеграции в потребительские или промышленные устройства.

«В конечном итоге, — заявил Цзе Сюн, ведущий автор исследования и профессор компьютерных и информационных наук в Массачусетском университете в Амхерсте, — мы надеемся, что сможем извлекать энергию из любых отходов для питания будущих технологий».

«Мы хотим иметь возможность собирать отходную энергию из любого источника, чтобы питать будущие технологии», — заявил ведущий автор исследования Цзе Сюн, профессор информации и компьютерных наук в Массачусетском университете в Амхерсте.