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Alimenter les appareils IoT avec les rayons T ambiants

Les radiations térahertz sont générées en partie par le Wi-Fi. Converties en courant continu, celles-ci pourraient charger des batteries de téléphones portables, des appareils IoT ou encore des implants médicaux selon les chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Une tentative d’exploitation des rayons T par les scientifiques du MIT

La plupart des choses avec une température mesurable (les êtres humains vaquant à leurs activités quotidiennes, les objets inertes…) génèrent des ondes térahertz. Il s’agit d’un rayonnement intermédiaire entre l’infrarouge et les micro-ondes sur le spectre électromagnétique.

Jusqu’à présent, les rayons T n’ont révélé aucune utilité. Aujourd’hui, les scientifiques du MIT tentent de les exploiter avec des appareils conçus pour produire de l’électricité. Le courant électrique ainsi obtenu servira à charger les batteries des téléphones portables, des ordinateurs portables et même des implants médicaux.


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Conception d’un capteur pour récolter les rayons T

Les signaux Wi-Fi génèrent des rayons T en tant que sous-produit. Ceux-ci pourraient également être récoltés par ce capteur du MIT en plus des rayons ambiants créés par les animaux et les objets.

Les chercheurs ont conçu un tel capteur qui envelopperait les couches de graphène-nitrure de bore dans une antenne qui collecterait les rayons T et augmenterait leur signal. Dans ce projet, les chercheurs ont demandé l’aide de physiciens du MIT pour créer un prototype. Ils ont également déposé un brevet sur la conception. Cela fonctionnerait très bien comme une cellule solaire, à l’exception d’une plage de fréquences différente, pour collecter et convertir passivement l’énergie ambiante.

D’autres chercheurs, notamment ceux du MIT et de l’Ohio State University ont essayé de produire de l’électricité à partir d’ondes électromagnétiques ambiantes.

La conversion des rayons T en courant électrique en phase d’expérimentation

En cas de succès, les dispositifs de charge collecteraient passivement les ondes et généreraient un courant continu à température ambiante, chose qui n’a pu être effective auparavant. Les appareils précédemment utilisés pour transformer les ondes térahertz/les rayons T en électricité ne fonctionnent que dans des environnements ultra-froids.

Appelé Terahertz Rectifier (redresseur), l’appareil collecterait les rayons T sur une couche de graphène posée sur une couche de nitrure de bore. Si les rayons devaient frapper le graphène par lui-même, leur effet sur les électrons dans les molécules de graphène serait diffusé symétriquement dans toutes les directions plutôt que dans une seule direction qui créerait le courant électrique souhaité.

Cependant, la proximité du nitrure de bore affecte la façon dont les électrons de graphène répondent aux rayons T. Plutôt que de se disperser dans toutes les directions, ils se sont déplacés dans une seule direction (ce que l’on appelle la diffusion asymétrique). Cela a créé un courant continu. Les appareils antérieurs nécessitaient de l’électronique pour diriger les ondes à travers eux afin de créer un courant.

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