研究人員近日開發(fā)出一種全新基于超表面（metasurface）的天線，這意味著人類朝著從無線電波中獲取能量這個目標(biāo)邁出了實(shí)質(zhì)性的一步。通過這項(xiàng)技術(shù)，用戶可以通過目前Wi-Fi、藍(lán)牙傳輸?shù)仁褂玫臒o線電波給傳感器、LED以及其他具有低能量要求的簡單設(shè)備提供無線電源。

來自南佛羅里達(dá)大學(xué)的研究小組負(fù)責(zé)人周江峰表示：“通過消除有線連接和電池，這些天線可以幫助降低成本，提高可靠性，并使一些電氣系統(tǒng)更加有效。這將有助于為智能家居傳感器供電，如用于溫度、照明和運(yùn)動的傳感器，或用于監(jiān)測建筑物或橋梁結(jié)構(gòu)的傳感器，在這些地方更換電池可能很困難或不可能?！?/p>

這項(xiàng)研究成果近日發(fā)表在《Optical Materials Express》上。

研究人員報(bào)告說，他們新天線的實(shí)驗(yàn)室測試表明，它可以從低功率無線電波中獲取100微瓦的功率，足以為簡單的設(shè)備供電。這是可能的，因?yàn)橛糜谥圃焯炀€的超材料表現(xiàn)出對無線電波的完美吸收，并被設(shè)計(jì)成在低強(qiáng)度下工作。

制作樣品和進(jìn)行測量的團(tuán)隊(duì)成員克萊頓·福勒（Clayton Fowler）說：“盡管還需要更多的工作來使天線小型化，但我們的設(shè)備使用現(xiàn)實(shí)世界中發(fā)現(xiàn)的環(huán)境功率水平，以高效率跨越了100微瓦收獲功率的關(guān)鍵門檻。這項(xiàng)技術(shù)也可以進(jìn)行調(diào)整，這樣就可以提供一個無線電波源，為房間周圍的設(shè)備供電或充電?！?/p>

科學(xué)家們試圖從無線電波中獲取能量已經(jīng)有相當(dāng)長的時間了，但一直很難獲得足夠的能量來發(fā)揮作用。這種情況正在發(fā)生變化，這要?dú)w功于超材料的發(fā)展和可用的無線電頻率能量的環(huán)境來源的不斷增加，如手機(jī)網(wǎng)絡(luò)、Wi-Fi、GPS和藍(lán)牙信號。

周江峰說：“隨著基于無線電波的技術(shù)的巨大爆炸，將有大量的廢棄電磁輻射可以被收集。這一點(diǎn)，再加上超材料的進(jìn)步，為新的設(shè)備和應(yīng)用創(chuàng)造了一個成熟的環(huán)境，這些設(shè)備和應(yīng)用可以從收集這些廢舊能量并將其投入使用中獲益。”

關(guān)鍵詞： 無線電波