Frustrasi dengan cepatnya baterai Anda habis? Bayangkan jika kamu tidak perlu khawatir tentang hal itu lagi.
Tim peneliti yang dipimpin oleh Universitas Nasional Singapura (NUS) telah membuat terobosan besar dalam teknologi "panen" energi yang dapat menghilangkan kebutuhan baterai dalam berbagai perangkat elektronik. Mereka berhasil mengembangkan penyearah baru yang dapat mengubah sinyal frekuensi radio (RF) yang biasanya terbuang, seperti sinyal Wi-Fi dan jaringan seluler, menjadi energi arus searah (DC) yang dapat digunakan.
Dengan teknologi ini, masa depan di mana Anda tidak perlu khawatir tentang perangkat Anda kehabisan daya bisa menjadi kenyataan. Penelitian revolusioner ini dipublikasikan di Nature Electronics pada 24 Juli 2024.
Apa Itu "Panen" Energi?
"Panen" energi adalah proses mengumpulkan dan mengubah energi lingkungan menjadi daya yang dapat digunakan. Teknologi ini memungkinkan perangkat kecil memanfaatkan sinyal RF untuk mengurangi ketergantungan pada baterai, memperpanjang umur perangkat, dan mengurangi dampak lingkungan.
Teknologi ini juga memungkinkan perangkat di lokasi terpencil untuk mendapatkan daya dari jarak jauh tanpa perlu mengganti baterai secara fisik. Dengan teknologi ini, penggunaan jaringan sensor nirkabel dan perangkat IoT di daerah sulit dijangkau menjadi lebih praktis dan berkelanjutan.
Mengatasi Keterbatasan
Sayangnya, teknologi ini masih memiliki beberapa keterbatasan. Sinyal radio yang ditangkap harus dekat dengan perangkat elektronik. Selain itu, alat yang ada saat ini, seperti dioda Schottky, tidak efisien dalam mengubah sinyal radio yang lemah (biasanya di bawah -20 dBm) menjadi listrik.
Namun, para ilmuwan NUS telah berhasil mengatasi masalah ini dengan mengembangkan alat baru yang jauh lebih sensitif dan efisien. Menggunakan penyearah spin nanoscale (SR), teknologi ini dapat mengubah sinyal RF berdaya rendah dengan efisiensi yang lebih tinggi.
Di inti teknologi ini adalah sambungan terowongan magnetik (MTJ) yang sangat kecil yang terbuat dari bahan CoFeB/MgO khusus yang biasanya digunakan dalam memori komputer. Peneliti memodifikasi MTJ ini untuk mengubah sinyal radio menjadi listrik. Mereka berhasil menciptakan perangkat yang sangat sensitif yang dapat mengubah bahkan sinyal radio yang lemah menjadi cukup energi untuk menggerakkan sensor suhu.
Dengan mengintegrasikan penyearah spin nanoscale (SR) ke dalam modul panen energi, tim peneliti berhasil menghidupkan sensor suhu komersial pada -27 dBm. Energi yang dipanen cukup untuk menyalakan LED dan sensor suhu komersial, dengan deretan 10 penyearah yang dioptimalkan mencapai efisiensi 7,8% dan sensitivitas tinggi.
Masa Depan Tanpa Baterai: Apa Selanjutnya?
Para peneliti saat ini sedang bekerja pada integrasi antena on-chip untuk meningkatkan efisiensi dan kompaktnya teknologi mereka. Mereka juga mengeksplorasi penggunaan interkoneksi seri-paralel dan komunikasi on-chip untuk mengoptimalkan panen daya RF dan menghasilkan tegangan yang cukup tanpa perlu booster DC.
Kemajuan ini memiliki potensi untuk menghilangkan kebutuhan baterai dalam banyak perangkat elektronik, menciptakan perangkat yang lebih mandiri dan ramah lingkungan yang dapat beroperasi lebih lama tanpa perlu pengisian ulang, terutama di lokasi terpencil atau sulit dijangkau.
Cek berita, artikel, dan konten yang lain di Google News
