Kesal karena baterai cepat habis? Bayangkan Anda tidak perlu khawatir lagi tentang itu.
Tim peneliti yang dipimpin oleh National University of Singapore (NUS) telah membuat terobosan besar dalam teknologi "panen" energi yang bisa menghilangkan kebutuhan akan baterai di berbagai perangkat elektronik. Mereka berhasil mengembangkan penyearah baru yang dapat mengubah sinyal radio frekuensi (RF) yang biasanya terbuang, seperti sinyal Wi-Fi dan jaringan seluler, menjadi energi arus searah (DC) yang dapat digunakan.
Dengan teknologi ini, masa depan di mana Anda tidak perlu lagi khawatir tentang perangkat Anda kehabisan daya baterai bisa menjadi kenyataan. Penelitian revolusioner ini diterbitkan di jurnal Nature Electronics pada 24 Juli 2024.
Apa Itu "Panen" Energi?
"Panen" adalah proses mengumpulkan dan mengubah energi dari lingkungan menjadi daya yang dapat digunakan. Teknologi ini memungkinkan perangkat kecil memanfaatkan sinyal RF untuk mengurangi ketergantungan pada baterai, memperpanjang masa pakainya, dan mengurangi dampak lingkungan.
Selain itu, teknologi ini memungkinkan perangkat di lokasi terpencil untuk mendapatkan daya secara jarak jauh tanpa perlu mengganti baterai secara fisik. Dengan teknologi ini, penggunaan jaringan sensor nirkabel dan perangkat IoT di area yang sulit dijangkau menjadi lebih praktis dan berkelanjutan.
Mengatasi Keterbatasan
Sayangnya, teknologi ini masih memiliki beberapa keterbatasan. Sinyal radio yang ditangkap harus berada dekat dengan perangkat elektronik. Selain itu, alat yang ada, seperti dioda Schottky, kurang efisien dalam mengubah sinyal radio yang lemah (biasanya di bawah -20 dBm) menjadi listrik.
Namun, ilmuwan NUS berhasil mengatasi masalah ini dengan mengembangkan alat baru yang jauh lebih sensitif dan efisien. Dengan menggunakan penyearah putar skala nano (SR), teknologi ini dapat mengubah sinyal RF berdaya rendah dengan efisiensi lebih tinggi.
Inti dari teknologi ini adalah sebuah persimpangan terowongan magnetik (magnetic tunnel junction/MTJ) yang sangat kecil yang terbuat dari bahan khusus CoFeB/MgO yang biasa digunakan dalam memori komputer. Para peneliti memodifikasi MTJ ini untuk mengubah sinyal radio menjadi listrik. Mereka berhasil menciptakan perangkat yang sangat sensitif yang dapat mengubah bahkan sinyal radio yang lemah menjadi energi yang cukup untuk menggerakkan sensor suhu.
Dengan mengintegrasikan penyearah putar skala nano (SR) ke dalam modul panen energi, tim peneliti berhasil memberi daya pada sensor suhu komersial pada -27 dBm. Energi yang dipanen cukup untuk menyalakan LED dan sensor suhu komersial, dengan array 10 penyearah yang dioptimalkan mencapai efisiensi 7,8% dan sensitivitas tinggi.
Masa Depan Tanpa Baterai: Apa Selanjutnya?
Para peneliti sekarang sedang bekerja untuk mengintegrasikan antena on-chip guna meningkatkan efisiensi dan kepadatan teknologi mereka. Mereka juga menjajaki penggunaan koneksi seri-paralel dan komunikasi on-chip untuk mengoptimalkan panen daya RF dan menghasilkan tegangan yang cukup tanpa memerlukan penguat DC.
Kemajuan ini memiliki potensi untuk menghilangkan kebutuhan akan baterai di banyak perangkat elektronik, menciptakan perangkat yang lebih mandiri dan ramah lingkungan yang dapat beroperasi lebih lama tanpa pengisian ulang, terutama di lokasi yang terpencil atau sulit dijangkau.
Cek berita, artikel, dan konten yang lain di Google News
