Nouveau système exploite les ondes radio ambiantes pour alimenter les dispositifs de santé portables

Récupération d'énergie RF pour wearables médicaux

Des fours à micro-ondes aux connexions Wi-Fi, les ondes radio qui imprègnent l'environnement ne sont pas seulement des signaux d'énergie consommée mais sont aussi elles-mêmes des sources d'énergie. Des chercheurs ont développé un moyen de récupérer l'énergie des ondes radio pour alimenter des dispositifs portables.

Les sources d'énergie actuelles pour les dispositifs portables de surveillance de la santé ont leur place dans l'alimentation des dispositifs capteurs mais chacune a ses revers. L'énergie solaire, par exemple, ne peut récupérer de l'énergie que lorsqu'elle est exposée au soleil. Un dispositif triboélectrique auto-alimenté ne peut récupérer de l'énergie que lorsque le corps est en mouvement.

Les chercheurs ont développé un système d'antenne dipôle large bande étirable capable de transmettre sans fil les données collectées par des capteurs de surveillance de la santé. Le système consiste en deux antennes métalliques étirables intégrées sur un matériau graphène conducteur avec un revêtement métallique. La conception large bande du système lui permet de conserver ses fonctions de fréquence même lorsqu'il est étiré, plié et tordu. Ce système est ensuite connecté à un circuit redresseur étirable, créant une antenne redresseuse, ou « rectenna », capable de convertir l'énergie des ondes électromagnétiques en électricité. Cette électricité peut être utilisée pour alimenter des dispositifs sans fil ou pour charger des dispositifs de stockage d'énergie tels que des batteries et supercondensateurs.

La rectenna peut convertir les ondes radio, ou électromagnétiques, de l'environnement ambiant en énergie pour alimenter les modules de détection sur le dispositif qui suivent la température, l'hydratation et le niveau d'oxygène du pouls. Comparé à d'autres sources, moins d'énergie est produite mais le système peut générer de l'énergie en continu. La combinaison de la technologie avec un dispositif de transmission de données sans fil fournira un composant critique qui fonctionnera avec les modules de capteurs existants de l'équipe.

Les prochaines étapes seront l'exploration de versions miniaturisées des circuits et le travail sur le développement de l'étirabilité du redresseur. La technologie peut être facilement étendue ou adaptée pour d'autres applications.