Investigadores descobriram uma maneira inovadora de explorar a capacidade das redes 5G, transformando-as numa “rede elétrica sem fios” para alimentar dispositivos de Internet das Coisas (IoT) que precisam de baterias para funcionar.
Os cientistas do Instituto de Tecnologia da Geórgia, nos EUA, descobriram que as redes 5G são capazes de transmitir energia elétrica sem fios, o que poderia eliminar a necessidade de utilizar baterias que atualmente alimentam todo o tipo de dispositivos.
A equipa criou um sistema flexível de antenas baseado no esquema de transmissão conhecido como lente de Rotman, que é capaz de captar ondas milimétricas de 28 GHz. A lente de Rotman, normalmente usada em radares de sistemas de vigilância, consegue recolher dados em várias direções sem que seja necessário mover a antena de lugar.
No entanto, para recolher energia suficiente para fornecer dispositivos de baixa potência em longos intervalos são necessárias antenas de grande abertura.
O problema com as antenas grandes é que estas têm um campo de visão estreito. Essa limitação impede a sua operação se a antena estiver amplamente dispersa numa estação base 5G.
A FCC autorizou o 5G a focalizar a energia de forma muito mais densa em comparação com as gerações anteriores de redes celulares. Embora o 5G atual tenha sido construído para comunicação de alta largura de banda, a rede de alta frequência oferece uma grande oportunidade de “colher” energia não utilizada que, de outra forma, seria desperdiçada.
“Com esta inovação podemos ter uma grande antena, que funciona em frequências mais altas e pode receber energia de qualquer direção. É independente de direção, o que o torna muito mais prático ”, observa Jimmy Hester, consultor de laboratório e CTO e co-fundador da Atheraxon.
Com a nova solução, toda a energia eletromagnética recolhida pelas antenas de uma direção é combinada e alimentada num único retificador, o que maximiza a sua eficiência.
A operar como uma lente ótica, a lente Rotman oferece seis campos de visão simultaneamente num padrão em forma de aranha, escreve o Futurity.
O ajuste do formato da lente resulta numa estrutura com um ângulo de curvatura no lado da porta do feixe e outro no lado da antena. Isso permite que a estrutura encontre um conjunto de direções de radiação selecionadas para um conjunto associado de portas de feixe.
A lente é então usada como um componente intermediário entre as antenas recetoras e os retificadores para recolha de energia 5G.
Os especialistas usaram a manufatura aditiva interna para imprimir os recetores de ondas do tamanho da palma da mão numa infinidade de substratos rígidos e flexíveis do dia a dia.
Fornecer opções de impressão 3D e jato de tinta irá tornar o sistema mais barato e acessível a uma ampla gama de utilizadores, plataformas, frequências e aplicações.
A equipa prevê que a captação e a distribuição de energia através das antenas 5G será um negócio lucrativo para a indústria das telecomunicações.
O estudo foi publicado na Scientific Reports a 12 de janeiro.
Ana Isabel Moura, ZAP //
