美國佐治亞理工學(xué)院的一個(gè)團(tuán)隊(duì)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3D打印的整流天線。據(jù)悉它可以通過5G信號(hào)來獲取電磁能量，還可以利用它給其他設(shè)備供電，將5G網(wǎng)絡(luò)直接轉(zhuǎn)化為無線電網(wǎng)。

鮮為人知的是，看不見的無線網(wǎng)絡(luò)正在向空氣中釋放大量的能量。很長一段時(shí)間以來，科學(xué)家做了很多努力來收集這些能量。我們?nèi)粘Ｉ钪惺熘腤i-Fi就是科學(xué)家們的目標(biāo)之一，電視廣播和無線電信號(hào)也是項(xiàng)目的重點(diǎn)。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，部分設(shè)備能通過收集手機(jī)自身產(chǎn)生的無線電波，將智能手機(jī)的電池壽命延長30%。

但5G的出現(xiàn)給科學(xué)家提供了一個(gè)新的研究方向。美國佐治亞理工學(xué)院團(tuán)隊(duì)近期發(fā)表在《科學(xué)報(bào)告》上的最新研究表明：5G是為了降低延遲和快速通信而設(shè)計(jì)的。為此，它采用了毫米波頻率，并擁有了前所未有的高輻射功率密度。所以5G的設(shè)計(jì)者已經(jīng)在不經(jīng)意間設(shè)計(jì)出了一個(gè)無線電網(wǎng)，現(xiàn)有技術(shù)可以利用它來給一定范圍內(nèi)的設(shè)備供電。

研究團(tuán)隊(duì)表示，手機(jī)毫米波能量已經(jīng)有一段日子了，但還沒有進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。因?yàn)檫h(yuǎn)程能量收集需要大型的整流天線，但是整流天線越大，捕捉范圍就會(huì)變小，必須要讓整流天線對(duì)準(zhǔn)波能源才能讓它們工作。

于是該團(tuán)隊(duì)使用一種名為“羅特曼透鏡”的組件來解決這個(gè)問題。該透鏡是卡片中間的一個(gè)長著釘子的鏡片，作為波束形成的工具，在毫米波應(yīng)用范圍內(nèi)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(zhuǎn)換成一系列可以同時(shí)覆蓋更寬角度的天線波束。拿雷達(dá)來說，它們能夠使雷達(dá)系統(tǒng)在多個(gè)方向上看到目標(biāo)，而無需旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)雷達(dá)本身。

圖為5G

科學(xué)家通過在整流天線設(shè)計(jì)中添加羅特曼透鏡，現(xiàn)在已經(jīng)得到了一個(gè)可打印、可彎曲的能量收集系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以接收來自任何方向的能量，能夠吸引大于對(duì)象21倍的能量。該團(tuán)隊(duì)表示，在180米(590英尺)的地方，5G發(fā)射機(jī)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(tái)小型傳感器供電，尤其是在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，它可以收集那些原本會(huì)被浪費(fèi)掉的能源。

這個(gè)新的整流天線還被科學(xué)家設(shè)計(jì)為可打印的，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設(shè)備中使用。有專家預(yù)測(cè)，無線供電將有可能成為5G時(shí)代的下一個(gè)重要服務(wù)。（彬）