Usan 5G para recargar de forma inalámbrica dispositivos

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Un equipo de Georgia Tech acaba de anunciar una primicia mundial: una antena rectificadora impresa en 3D del tamaño de un naipe que puede recolectar energía electromagnética de las señales 5G y usarla para alimentar dispositivos, convirtiendo las redes 5G en redes eléctricas inalámbricas.

Las comunicaciones inalámbricas ponen mucha energía en el aire y, a lo largo de los años, hemos cubierto una serie de esfuerzos para recolectar esa energía.

Las señales de Wi-Fi de corto alcance han sido el objetivo de varios proyectos, las transmisiones de televisión y las señales de radio han sido el foco de otros.

Un dispositivo incluso espera aumentar la vida útil de la batería de un teléfono inteligente en un 30 por ciento con solo recolectar algunas de las ondas de radio que genera el teléfono.

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Pero las comunicaciones 5G ofrecen una oportunidad completamente nueva.

“5G ha sido diseñado para comunicaciones ultrarrápidas y de baja latencia“, se lee en el último estudio del equipo de Georgia Tech, publicado en la revista Scientific Reports.

“Para hacerlo, la FCC adoptó frecuencias de ondas milimétricas y la FCC permitió densidades de potencia radiada sin precedentes.

Sin saberlo, los arquitectos de 5G han creado, por lo tanto, una red de energía inalámbrica capaz de alimentar dispositivos en rangos que superan con creces las capacidades de cualquier tecnología para dispositivos existente“.

La recolección de energía de ondas milimétricas ha sido posible durante algún tiempo, dice el equipo, pero no ha sido práctica en muchos casos porque la recolección de energía de largo alcance tiende a requerir antenas rectificadoras grandes, y cuanto más grandes se vuelven estas rectas, más estrecho es su campo de acción, tiene que mantener la rectenna apuntando directamente a la fuente de energía de las ondas para que funcionen.

El equipo resolvió este problema utilizando un componente llamado lente Rotman: la placa de aspecto puntiagudo en el medio de la tarjeta.

Las lentes Rotman son útiles en una variedad de aplicaciones de ondas mm como herramienta de formación de haz, convirtiendo efectivamente un haz de antena de ángulo estrecho, grande, de alta ganancia y único en una serie de haces de antena simultáneos que cubren un ángulo mucho más amplio.

Permiten que los sistemas de radar, por ejemplo, vean objetivos en múltiples direcciones sin tener que girar o mover el propio radar.

Al agregar una lente Rotman a su diseño de rectenna, el equipo dice que ahora tiene un sistema de recolección de energía flexible e imprimible que es direccionalmente agnóstico, recibe energía desde cualquier dirección y es capaz de generar 21 veces más energía que “una contraparte referenciada” ofreciendo la misma cobertura angular.

Todavía no estamos hablando de grandes cantidades de poder aquí; el equipo dice que debería ser posible cosechar alrededor de 6 microvatios a unos 180 metros de un transmisor 5G.

Pero ese tipo de figura será más que suficiente para alimentar una variedad de pequeños sensores y dispositivos, particularmente en el espacio de Internet de las cosas, simplemente recolectando energía que de otro modo se desperdiciaría.

Y el hecho de que el nuevo diseño de rectenna sea imprimible, flexible y funcione bien incluso cuando está doblado significa que también podría ser útil en aplicaciones portátiles.

“He estado trabajando en la recolección de energía de manera convencional durante al menos seis años, y durante la mayor parte de este tiempo no parecía que hubiera una clave para hacer que la recolección de energía funcionara en el mundo real, debido a los límites de la FCC en la emisión de energía y focalización”, dijo Jimmy Hester, asesor senior de laboratorio y director de tecnología y cofundador de Atheraxon, una empresa derivada de Georgia Tech que desarrolla tecnología RFID 5G.

“Con la llegada de las redes 5G, esto podría funcionar y lo hemos demostrado. Eso es muy emocionante, podríamos deshacernos de las baterías“.

“El hecho es que 5G estará en todas partes, especialmente en áreas urbanas.

Puede reemplazar millones, o decenas de millones, de baterías de sensores inalámbricos, especialmente para ciudades inteligentes y aplicaciones agrícolas inteligentes ”, dijo Emmanouil Tentzeris, profesor de electrónica flexible en la Escuela de Ingeniería Eléctrica e Informática de Georgia Tech.

De la misma manera que los datos superaron a la voz para convertirse en el generador de ingresos clave para los proveedores de telecomunicaciones, Tentzeris predice que la energía inalámbrica bajo demanda se convertirá en la próxima gran oferta de servicios en la era 5G.

Fuentes: New Atlas, Futurism