La technologie sans fil de nouvelle génération pourrait tirer parti du corps humain pour produire de l’énergie

La technologie sans fil de nouvelle génération pourrait tirer parti du corps humain pour produire de l'énergie

Crédit : Cui et al, DOI : 10.1145/3560905.3568526

Alors que vous commencez tout juste à récolter les avantages de la technologie sans fil 5G, des chercheurs du monde entier travaillent déjà dur sur l’avenir : la 6G. L’une des percées les plus prometteuses dans les télécommunications 6G est la possibilité de la communication par lumière visible (VLC), qui est comme une version sans fil de la fibre optique, utilisant des éclairs de lumière pour transmettre des informations.

Maintenant, une équipe de chercheurs de l’Université du Massachusetts à Amherst a annoncé avoir inventé un moyen innovant et peu coûteux de récupérer l’énergie perdue du VLC en utilisant le corps humain comme antenne. Cette énergie perdue peut être recyclée pour alimenter une gamme d’appareils portables, ou même, peut-être, des appareils électroniques plus gros.

“VLC est assez simple et intéressant”, déclare Jie Xiong, professeur de sciences de l’information et d’informatique à UMass Amherst et auteur principal d’un article décrivant le travail. “Au lieu d’utiliser des signaux radio pour envoyer des informations sans fil, il utilise la lumière des LED qui peuvent s’allumer et s’éteindre jusqu’à un million de fois par seconde.” Une partie de l’attrait de VLC est que l’infrastructure est déjà partout – nos maisons, véhicules, lampadaires et bureaux sont tous éclairés par des ampoules LED, qui pourraient également transmettre des données. “Tout ce qui a un appareil photo, comme nos smartphones, tablettes ou ordinateurs portables, pourrait être le récepteur”, explique Xiong.

Auparavant, Xiong et le premier auteur Minhao Cui, étudiant diplômé en sciences de l’information et informatique à l’UMass Amherst, ont montré qu’il y a une “fuite” d’énergie importante dans les systèmes VLC, car les LED émettent également des “signaux RF à canal latéral”, ou ondes radio. . Si cette énergie RF qui fuit pouvait être récupérée, elle pourrait alors être utilisée.

La première tâche de l’équipe a été de concevoir une antenne à partir de fil de cuivre enroulé pour collecter les fuites RF, ce qu’ils ont fait. Mais comment maximiser la collecte d’énergie ?

La technologie sans fil de nouvelle génération pourrait tirer parti du corps humain pour produire de l'énergie

Crédit : Cui et al, DOI : 10.1145/3560905.3568526

L’équipe a expérimenté toutes sortes de détails de conception, de l’épaisseur du fil au nombre de fois où il a été enroulé, mais ils ont également remarqué que l’efficacité de l’antenne variait en fonction de ce que l’antenne touchait. Ils ont essayé de poser la bobine sur du plastique, du carton, du bois et de l’acier, ainsi que de la toucher sur des murs de différentes épaisseurs, des téléphones allumés et éteints et des ordinateurs portables. Et puis Cui a eu l’idée de voir ce qui se passait lorsque la bobine était en contact avec un corps humain.

Immédiatement, il est devenu évident qu’un corps humain est le meilleur moyen d’amplifier la capacité de la bobine à collecter l’énergie RF qui fuit, jusqu’à dix fois plus que la bobine nue seule.

Après de nombreuses expérimentations, l’équipe a proposé “Bracelet +”, une simple bobine de fil de cuivre portée comme un bracelet sur l’avant-bras supérieur. Bien que le design puisse être adapté pour être porté comme une bague, une ceinture, un bracelet de cheville ou un collier, le bracelet semblait offrir le bon équilibre entre la récupération de puissance et la portabilité.

“La conception est bon marché – moins de cinquante cents”, notent les auteurs, dont l’article a remporté le prestigieux prix du meilleur article de l’Association for Computing Machinery’s Conference on Embedded Networked Sensor Systems. “Mais Bracelet + peut atteindre jusqu’à des micro-watts, suffisamment pour prendre en charge de nombreux capteurs tels que des capteurs de surveillance de la santé sur le corps qui nécessitent peu d’énergie pour fonctionner en raison de leur faible fréquence d’échantillonnage et de leur longue durée en mode veille.”

“En fin de compte”, déclare Xiong, “nous voulons être en mesure de récupérer l’énergie résiduelle de toutes sortes de sources afin d’alimenter la technologie future”.

Plus d’information:
DOI : 10.1145/3560905.3568526

Fourni par l’Université du Massachusetts à Amherst

Citation: La technologie sans fil de nouvelle génération peut tirer parti du corps humain pour l’énergie (4 janvier 2023) récupéré le 4 janvier 2023 sur https://techxplore.com/news/2023-01-next-generation-wireless-technology-leverage-human .html

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