L’invention d’une antenne qui utilise l’énergie électromagnétique de la 5G pour produire de l’électricité

Depuis quelques années, de nombreuses équipes de recherche ont réalisé des travaux pour trouver des moyens pratiques et rentables de récolter l’énergie générée par les communications sans fil. Certaines d’entre elles ont tenté de collecter l’énergie électromagnétique des signaux Wi-Fi à courte portée. D’autres se sont focalisés sur les émissions de télévision et les signaux radio. Il existe même un projet qui affirmait avoir réussi à prolonger de 30 % la durée de vie de la batterie d’un Smartphone grâce à la récupération de ses propres ondes radio.

Dans cette nouvelle étude, une équipe de chercheurs de Georgia Tech, aux États-Unis, s’est tourné vers l’énergie électromagnétique produite par les communications 5G à ondes millimétriques. Elle a développé une mini-antenne redresseuse imprimable et pliable, capable de récupérer cette énergie et de la transformer en courant continu pour faire fonctionner de petits appareils électriques. Le point sur cette prouesse.

La conception de cette antenne redresseuse

Selon ces chercheurs, « la 5G a été conçue pour des communications ultra-rapides et à faible latence ». Ainsi, la FCC a adopté et autorisé des fréquences d’ondes millimétriques à des densités de puissance rayonnée exceptionnelles. Par conséquent, cette technologie devient un réseau électrique sans fil, en mesure d’alimenter des appareils à des portées très élevées. L’équipe de recherche de Georgia Tech a expliqué que l’idée de récolter l’énergie par des ondes millimétriques est déjà exploitée depuis quelque temps.

Cependant, dans plusieurs cas, elle n’a pas pu être appliquée en raison d’une contrainte technique liée à la nécessité de déployer d’immenses antennes redresseuses. Or, lorsque ces dernières sont de taille importante, leur champ d’application diminue. De plus, elles doivent directement faire face à la source d’énergie électromagnétique pour fonctionner. Les scientifiques qui ont effectué cette nouvelle recherche ont déclaré avoir surmonté ces problèmes en utilisant un composant, connu sous le nom de « lentille de Rotman » (plaque en forme d’épi imprimé au centre de la carte).

Les spécificités de cette solution de production d’énergie

La lentille de Rotman est utilisée comme outil de formation de faisceau dans diverses applications à ondes millimétriques. Par exemple, dans un système de radar, ce composant permet d’observer des cibles dans plusieurs directions sans déplacer ou tourner l’appareil. Ainsi, dans cette étude, les chercheurs ont décidé de l’ajouter à la conception de cette mini-antenne rectangulaire. Cela leur a permis d’obtenir un collecteur d’énergie électromagnétique imprimable et pliable, capable de capter l’énergie provenant de toutes les directions. D’ailleurs, celui-ci afficherait une capacité d’absorption d’énergie 21 fois supérieure à celle d’un équivalent référencé, tout en maintenant une couverture angulaire similaire.

Les applications possibles de cette mini-antenne redresseuse

L’équipe a affirmé que cette technologie pourrait récupérer approximativement 6 microwatts à une distance d’environ 180 m d’un émetteur 5G. Même si l’énergie collectée semble faible, elle est suffisante pour alimenter de petits appareils, capteurs ou objets connectés. En outre, grâce à sa conception imprimable, flexible et pliable, cette antenne redresseuse rectangulaire pourrait être appliquée sur des vêtements. Cette découverte ouvre, d’ailleurs, la voie au développement d’une technologie radio-identification passive et à longue portée, alimentée par des ondes millimétriques de signaux 5G pour les applications IoT portables.

Il convient aussi de noter que ces scientifiques ont employé la méthode de fabrication additive en interne pour imprimer leurs collecteurs d’ondes millimétriques de la taille d’une carte à jouer. Selon eux, les options d’impression 3D et à jet d’encre réduiront nettement le coût de cette solution, ce qui permettra de la rendre accessible à un large éventail d’utilisateurs et d’applications. Tentzeris Emmanouil, professeur titulaire en électronique flexible à l’école d’ingénierie électrique et informatique de Georgia Tech, espère que l’alimentation électrique sans fil sera la prochaine grande offre de services que proposera l’industrie des télécommunications avec la 5G. Plus d’informations : Sciencedaily.com. Que pensez-vous de cette invention ? Nous vous invitons à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .