Technologia 5G dopiero raczkuje na całym świecie, ale nowe badanie już spekuluje na temat przyszłości 6G. Naukowcy z University of Massachusetts-Amherst twierdzą, że w przeciwieństwie do starszych technologii, dla przyszłej generacji to ludzie mogą posłużyć jako źródło energii. Ale spokojnie – nie chodzi tu o wizję rodem z filmu „Matrix”.
Badacze uważają, że technologia 6G mogłaby ewentualnie wykorzystać komunikację w świetle widzialnym (ang. Visible Light Communication, w skrócie VLC), która jest trochę jak bezprzewodowa wersja światłowodów. W tej chwili światłowody wykorzystują niewiarygodnie cienkie włókna szklane lub plastikowe do przesyłania informacji o błyskach światła. Te przewody są niezwykle małe, ale również niesamowicie delikatne.
Zespół UMass Amherst twierdzi, że stworzył tani i innowacyjny sposób na zbieranie energii odpadowej z VLC – wykorzystując ludzkie ciało jako antenę. Ich wynalazek może recyklingować taką energię do zasilania urządzeń noszonych (wearables), a być może także większej elektroniki. To nie pierwszy taki pomysł naukowców, o innym projekcie pisaliśmy w tekście „Bezprzewodowe ładowanie urządzeń przez sieć 5G”.
Ludzie jako anteny pomagające zbierać energię ze światła
Jie Xiong, profesor informatyki na UMass Amherst, powiedział, że „technologia VLC jest dość prosta i interesująca. Zamiast używać sygnałów radiowych do bezprzewodowego przesyłania informacji, wykorzystuje światło z diod LED, które mogą się szybko włączać i wyłączać, nawet milion razy na sekundę”.
To, co sprawia, że komunikacja w świetle widzialnym jest tak atrakcyjna dla przyszłości technologii bezprzewodowej, to fakt, że infrastruktura do jej wykorzystania już istnieje. Dzięki nowoczesnej technologii i inteligentnym urządzeniom nasze domy, pojazdy, latarnie uliczne i biura są oświetlone przez żarówki LED, a one również mogą przesyłać dane. Xiong wyjaśnia, że „wszystko, co ma kamerę, jak nasze smartfony, tablety czy laptopy, może być odbiornikiem”.
Zespół naukowców wyjaśnia, że systemy VLC doświadczają znacznego „wycieku” energii, ponieważ diody LED emitują „bocznokanałowe sygnały RF”, czyli fale radiowe. Jeśli naukowcy będą w stanie zebrać tę energię – to mogą ją wykorzystać. Aby to urzeczywistnić, badacze zaprojektowali antenę ze zwiniętego drutu miedzianego, która jest w stanie zebrać wyciekającą energię RF. I pozostało pytanie, jaki rodzaj obiektu zmaksymalizuje zbieranie tej energii?
Naukowcy eksperymentowali z różnymi rodzajami powierzchni i grubości drutu. Po oparciu cewki o plastik, karton, drewno i stal, a także telefony i inne urządzenia cyfrowe, zarówno włączone, jak i wyłączone, autor badania, Minhao Cui, postanowił owinąć cewkę wokół ludzkiego ciała. A wyniki pokazują, że ludzie są najlepszym medium do wzmocnienia zdolności cewki do zbierania wyciekającej energii RF. Przymocowanie jej do ludzkiego ciała pozwalało zebrać nawet 10 razy więcej energii niż użycie samej cewki.
Wystarczy tania bransoletka, żeby ludzie zamienili się w źródło energii
Na podstawie tych wyników naukowcy stworzyli niedrogie, nadające się do noszenia urządzenie o nazwie „Bracelet+”, które ludzie mogą nosić na górnej części przedramienia. Autorzy badania twierdzą, że mogą zmodyfikować sprzęt w taki sposób, aby działał jako pierścień, pasek lub naszyjnik – chociaż bransoletka wydawała się działać najlepiej do zbierania energii.
Naukowcy zauważają, że „projekt jest tani – mniej niż pięćdziesiąt centów. Jednocześnie Bracelet+ może wejść na poziom mikrowatów, co wystarczy do obsługi wielu sensorów, takich jak czujniki monitorowania zdrowia, które wymagają niewielkiej mocy ze względu na ich niską częstotliwość próbkowania i długi czas trwania trybu uśpienia”. Xiong podsumowuje, że „ostatecznie chcemy mieć możliwość zbierania energii odpadowej z wszelkiego rodzaju źródeł i zasilać w ten sposób przyszłe technologie”.
Elektronika noszona może mieć wiele zastosowań, a szczególnie interesujące jest wykorzystanie jej w medycynie. Polecamy teksty na naszym blogu, na przykład artykuł „Zastosowanie PEM w elektronice noszonej wykorzystywanej w medycynie”.
Źródła: Study Finds, Popular Mechanics i University of Massachusetts Amherst