Duke Üniversitesi’ nden Pratt Mühendislik Okulu’nda bilim adamları metamateryalleri kullanarak mikrodalga sinyallerini (elektromanyetik radyasyon) yakalayarak modern solar panellerin verimine yakın enerji üreten bir alet yaptılar.Cihaz kablosuz olarak aldığı mikrodalga sinyalleri alarak cep telefonu veya benzeri elektronik cihazları şarj edebilecek kadar doğru akım voltajı elde edebiliyor. Cihaz uydu sinyalleri, ses sinyalleri veya Wi-Fi sinyalleri gibi elektromanyetik radyasyonu çekerek aynı güneş enerji panelleri gibi enerjiyi harmanlıyor.
Güç elde etmek için metamateryallerden yararlanıldı. Malzeme dalga enerjisinin farklı formlarını yakalayabilecek şekilde tasarlandı.Mühendislik üniversite öğrencisi Allen Hawkes,mezun öğrenci Alexander Katko ve baş araştırmacı Elektrik ve Bilgisayar Mühendisi Steven Cummer mikrodalgalardan elektrik elde edebilen bir elektrik devresi tasarladı.
5 fiberglas ve bakır enerji kondüktöründen oluşan devre 7,3 volt güç elde ediyor. Bu da 5V güce ihtiyaç duyan USB şarj cihazına denk geliyor.
“ Ulaşabileceğimiz en yüksek enerji verimliliğine ulaşmaya çalıştık. Başlarda %6-10 olan verim tasarımda yaptığımız iyileştirme sonrasında % 37’ ye çıktı. Bu verim güneş pilleriyle yarışabilecek düzeyde bir verim, “ diyor Hawkes.
“ Bu tasarım farklı frekans ve enerji türleri için kullanılarak vibrasyon ve ses enerjisinden elektrik elde etmek için kullanılabilir. Bugüne kadar metamateryallerle yapılabilecekler teori bazında idi. Fakat biz az bir çalışmayla metamateryallerin tüketiciye sunulabileceğini gösterdik, “ diyor Katko.
Örneğin tavanı metamateryalle kaplı bir odadan Wi-Fi sinyalleri iyileştirilerek yönlendirilerek kayıp engellenebilir. Diğer bir uygulama ise kablosuz enerji yenileme sayesinde kullanımda kaybolan enerji geri kazanılabilir.
Metamateryallerin özellikleri gereği verdikleri esneklik sıradan antenlerde mümkün gözükmüyor. Metamateryallerle yapılan antenler birlikte çalışabilir.
Ayrıca bu sayede cep telefonları kullanılmadığında kablosuz olarak şarj edilebilir. Ya da elektriğin ulaşamadığı dağlarda, çöllerde enerji çekerek veri toplamaya yarayabilir.
Kaynak : http://www.sciencedaily.com/releases/2013/11/131107154818.htm
Araştırma Referansı :
- Allen M. Hawkes, Alexander R. Katko, Steven A. Cummer. A microwave metamaterial with integrated power harvesting functionality. Applied Physics Letters, 2013; 103 (16): 163901 DOI: 10.1063/1.4824473
