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L’idea non è nuova: siamo circondati da trasmissioni radio di ogni tipo, TV, cellulari, WiFi, ecc. Perché dunque non sfruttare l’energia di queste emissioni per alimentare in maniera perpetua e senza batterie quei dispositivi (sensori wireless, dispositivi indossabili, apparecchi medicali, ecc.) che consumano pochissima energia e che potrebbero così funzionare – per sempre – utilizzando esclusivamente la modalità harvesting?
In questo caso, il problema riguarda essenzialmente i consumi del ricevitore che cattura le onde radio ed il cui consumo deve essere inferiore all’energia catturata. Solo così l’energia in eccesso potrà essere immagazzinata in una batteria o in un supercondensatore e poi utilizzata per alimentare il circuito utilizzatore. Naturalmente anche quest’ultimo dovrà avere consumi molto bassi, onde evitare problemi dello stesso tipo.
Negli ultimi anni la tecnologia elettronica ha fatto passi da gigante per quanto riguarda i consumi energetici, consentendo il funzionamento di dispositivi piuttosto complessi con correnti dell’ordine di qualche decina di micrompere.
Sicuramente la tecnologia utilizzata da Nikola Labs nel nuovo chip denominato INDRA ha caratteristiche simili, anche perché lo sviluppo del “silicio” è stato realizzato in collaborazione con Skyworks e Texas Instruments: non proprio gli ultimi arrivati.
Come si vede nello schema a blocchi, un’antenna sintonizzata sui segnali più “forti” cattura le onde radio, dalle quali si ricava una tensione continua mediante un apposito rettificatore. Questa piccolissima quantità di energia viene gestita da un apposito circuito di controllo e da un supercondensatore o da una piccola batteria ricaricabile. Tutti i componenti attivi del chip vengono alimentati con questa energia mentre quella che avanza viene inviata all’uscita per alimentare il target o la batteria dello stesso.
Applicazioni:
- Reti di sensori wireless
- Automazione Industriale
- Controlli ambientali
- Controlli per Smart Building
- Dispositivi medicali
- Elettronica indossabile
- Sistemi RFID attivi
- Caricatori wireless
Il chip presenta dimensioni particolarmente contenute che ne consentono una facile integrazione all’interno, praticamente, di qualsiasi dispositivo elettronico, anche di quelli più piccoli come, ad esempio, un orologio.
Specifiche tecniche:
- Dimensioni: 5 x 5 x 1 mm
- Frequenza di lavoro: 300 MHz – 6 GHz
- Potenza di uscita: 0,01 mW – 500 mW
- Tensione di uscita nominale: 3,3 V
A seconda della quantità e ampiezza dei segnali radio presenti nell’ambiente, il chip è in grado di fornire una energia compresa tra 0,01 mW e 500 mW circa.
Il chip sarà disponibile a partire dal terzo trimestre 2017.
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