小卡片有大用處！科學家研發能量收集卡，可將5G變為無線電網

圖

為

5

G

能量收集卡

美國佐治亞理工學院的一個團隊有了最新的研究成果，它看上去就像一張撲克牌一樣，上面

有

3

D

列印的整流天線。據悉它可以通

過

5

G

訊號來獲取電磁能量，還可以利用它給其他裝置供電，

將

5

G

網路直接轉化為無線電網。

鮮為人知的是，看不見的無線網路正在向空氣中釋放大量的能量。很長一段時間以來，科學家做了很多努力來收集這些能量。我們日常生活中熟知

的

Wi-F

i

就是科學家們的目標之一，電視廣播和無線電訊號也是專案的重點。經過研究發現，部分裝置能透過收集手機自身產生的無線電波，將智慧手機的電池壽命延

長

30

%

。

但

5

G

的出現給科學家提供了一個新的研究方向。美國佐治亞理工學院團隊近期發表在《科學報告》上的最新研究表明

：

5

G

是為了降低延遲和快速通訊而設計的。為此，它採用了毫米波頻率，並擁有了前所未有的高輻射功率密度。所

以

5

G

的設計者已經在不經意間設計出了一個無線電網，現有技術可以利用它來給一定範圍內的裝置供電。

圖為羅特曼透鏡原理

研究團隊表示，手機毫米波能量已經有一段日子了，但還沒有進行實際應用。因為遠端能量收集需要大型的整流天線，但是整流天線越大，捕捉範圍就會變小，必須要讓整流天線對準波能源才能讓它們工作。

於是該團隊使用一種名

為

“

羅特曼透

鏡

”

的元件來解決這個問題。該透鏡是卡片中間的一個長著釘子的鏡片，作為波束形成的工具，在毫米波應用範圍內的使用非常方便。它可以有效地將單一的、大的、高增益的、窄角度的無線波束轉換成一系列可以同時覆蓋更寬角度的天線波束。拿雷達來說，它們能夠使雷達系統在多個方向上看到目標，而無需旋轉或移動雷達本身。

圖

為

5G

科學家透過在整流天線設計中新增羅特曼透鏡，現在已經得到了一個可列印、可彎曲的能量收集系統。該系統可以接收來自任何方向的能量，能夠吸引大於對

象

2

1

倍的能量。該團隊表示，

在

18

0

米

（59

0

英

尺

）

的地方

，

5

G

發射機大約可以接收

約

6

微瓦的電能。雖然電量很小，但它足以為一臺小型感測器供電，尤其是在物聯網領域，它可以收集那些原本會被浪費掉的能源。

這個新的整流天線還被科學家設計為可列印的，可彎曲的。即使在彎曲的情況下也能正常工作，所以人們還可以在可穿戴裝置中使用。有專家預測，無線供電將有可能成

為

5

G

時代的下一個重要服務。（彬）