3D打印立方体拨入能量收集

随着互联网连接的智能设备越来越小和普及，为其供电的挑战越来越尖锐。在Kaust开发的一种便宜的能量收割机可以利用无线电波为物联网（IOT）的小工具充电。

研究人员将用于物联网应用的设备小型化的一种方法是通过一种称为“包上系统”的方法。最近的工作表明，微电子设备周围的保护性包装可用于容纳诸如通信天线等部件，从而显著降低成本和空间要求。

电气工程教授兼能量收集专家Atif Shamim意识到，基于封装原理的系统可以帮助物联网设备变得更加自给自足。他的团队研究了建造高度紧凑的天线的策略，这些天线可以调谐到移动和无线设备发出的射频信号中。然后他们与卡斯特的哈立德·萨拉马团队合作，利用半导体二极管将这种能量转换成电能。

Kaust的研究人员正在3D打印一个从环境中获取射频能量的立方体。

大多数射频收割机只能利用无线频谱的一部分，如3G标准。不过，沙米姆的研究小组的目标是生产一种多波段设备，这种设备可以从多种通信源中积累更多的能量。

论文的第一作者阿扎马特·巴基特别科夫（azamat bakytbekov）指出：“让一个天线同时完成几个天线的工作是很棘手的。”“您必须确保性能不会在任何一个频率点下降。”

研究人员转向一个立方体形状的包裹和分形模式的数学概念，这些分形模式从小到大重复建造他们的收割机。首先，3D团队打印了一块方形塑料基板，然后用银金属在其表面屏蔽打印的分形天线。最后，他们把五块塑料粘在一起形成一个立方体，大约五厘米大小。

分形天线可以引入多个共振，从而可以接触到无线电频谱的更广泛部分。立方体的对称几何结构通过收集立方体周围的辐射来增强这种效果。随后的无线频谱扫描显示了几种不同的频率，能量收集可以工作。

在现实环境中进行的实验证明，收割机能够收集足够的无线能量，为小型无线传感器供电。但据合著者唐阮（ThangNguyen）说，最有趣的事情发生在智能手机用户经过3D立方体时。

Nguyen说：“当附近的一个人打电话时，我们看到立方体收集到的能量突然爆炸。”随着移动通信的发展，这个概念使越来越多的射频能量被收集起来。