Utiliser le Wi-Fi pour produire de l’électricité ? Ces chercheurs veulent relever le défi

Il existe de nombreuses sources potentielles d’énergie. Les plus populaires sont les combustibles fossiles, les sources lumineuses et le vent. Mais dans un registre beaucoup moins conventionnel, les ondes électromagnétiques émises par le Bluetooth et le Wi-Fi peuvent aussi être converties en électricité.

Les rectennes, qu’est-ce que c’est ?

Aussi incroyable que cela puisse l’être, il est possible de convertir les ondes électromagnétiques en courant électrique. Cela peut notamment se faire à l’aide d’une antenne redresseuse. Il s’agit d’un type spécial d’antenne utilisé dans les systèmes de transmission d’énergie sans fil qui transmettent l’énergie par ondes radio. Ces antennes permettent également de capter et de convertir l’énergie ambiante provenant de sources comme les réseaux Wi-Fi, les appareils Bluetooth, les micro-ondes et les signaux radio.  

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Une antenne redresseuse simple se compose d’une antenne dipôle avec une diode connectée aux éléments dipôles. La diode redresse le courant alternatif induit dans l’antenne par des micro-ondes, pour produire du courant continu, qui alimente une charge connectée aux bornes de la diode. Également appelées rectennes ou antennes de redressement, les antennes redresseuses ont un énorme potentiel, mais sont encore très peu exploitées, principalement en raison des problèmes liés à l’efficacité de conversion. Lorsqu’elles convertissent de l’énergie, il a en effet été constaté que les rectennes existantes subissent d’importantes pertes d’énergie.

Un nouveau dispositif écologique pour alimenter les petits appareils

Quoi qu’il en soit, il est indéniable que les antennes redresseuses sont des technologies qui méritent d’être étudiées et perfectionnées, dans la mesure où, de nos jours, nous sommes constamment entourés d’ondes électromagnétiques. C’est dans cette optique que des chercheurs de l’université nationale de Singapour, de l’université de Tohoku au Japon et de l’université de Messine ont mis au point une nouvelle antenne redresseuse qui permet de capturer efficacement les signaux radiofréquence ambiants et de les convertir en courant continu.

D’après les résultats de l’étude publiée dans la revue Nature Electronics, l’énergie collectée et convertie par l’appareil permet d’alimenter de petits appareils. Cela signifie notamment que les chercheurs ont réussi à surmonter les défis liés à la faible efficacité de conversion des rectennes classiques. Pour ce faire, les scientifiques ont développé une technologie de redressement compacte et sensible qui utilise un redresseur à spin nanométrique pour convertir les signaux radiofréquence ambiants inférieurs à 20 dBm en une tension continue.

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Les chercheurs ont ensuite utilisé des radiofréquences pour manipuler les matériaux magnétiques à l’intérieur des appareils, ce qui a modifié la rotation des électrons et a finalement exploité l’énergie créée en électricité à l’aide de la rectenne. Pour l’instant, leur invention n’est encore qu’un prototype, mais il est déjà très prometteur. Afin de perfectionner leur technologie, les chercheurs étudient actuellement l’intégration d’une antenne redresseuse sur puce afin d’améliorer l’efficacité et la compacité du dispositif. Dans une vision plus vaste de cette technologie, les rectennes pourraient conduire à l’adoption d’une option énergétique alternative écologique et autonome qui pourrait résoudre de nombreux problèmes à l’avenir. Par ailleurs, certains commencent tout juste à apprendre la signification du mot Wi-Fi.