Создана ректенна ценой в пару центов

Рулонная технология изготовления электроники позволила исследователям из Южной Кореи создать выпрямляющую антенну, стóящую менее двух центов за штуку. Массовая интеграция таких ректенн в повседневную жизнь может оказать влияние на множество областей, от розничной торговли до общественного транспорта.

Технология беспроводной высокочастотной связи малого радиуса действия (Near Field Communication, NFC) применяется в тестовом режиме в целом ряде стран, однако её внедрение в огромной степени тормозилось отсутствием дешёвых базисных компонентов. По сути, это просто расширение нынешнего стандарта бесконтактных карт (ISO 14443), однако возможности NFC значительно шире.

Как и в стандарте ISO 14443, NFC поддерживает связь при помощи индукции магнитного поля с использованием двух рамочных антенн. Одной из таких антенн и является созданная разработчиками из Сунчхонского национального университета ректенна — гибрид антенны и выпрямителя электрического тока. Она может использовать энергию радиоволн смартфона или иного несложного электронного устройства, чтобы получать электричество и затем «отвечать» на запросы, посылаемые питающим её смартфоном.

Ректенны такого рода могут найти применение в ярлыках для товаров, разложенных на полках супермаркетов, в бесконтактных ключах для автомобиля и замков, а также для оплаты проезда в общественном транспорте (без бумажных билетов или проездных).

Схема устройства, оборудование для его производства и конечный продукт в рулонах (здесь и ниже иллюстрации Hyejin Park et al.).

Кроме того, NFC может использоваться для сокращения времени соединения Bluetooth-устройств. Дело в том, что связь между двумя устройствами NFC устанавливается сразу (менее чем за 0,1 с), позволяя избежать нынешнего сложного многосекундного процесса согласования. При этом у NFC меньший радиус действия (менее 20 см), который обеспечивает бóльшую степень безопасности и делает NFC подходящей для переполненных пространств, где установление соответствия между сигналом и передавшим его физическим устройством (и, как следствие, его пользователем) могло бы оказаться невозможным.

Структурно новая ректенна довольно проста и может быть размещена на тонком слое гибкой плёнки.

Ключевым в создании сверхдешёвой ректенны стало использование для её производства юной рулонной технологии, позволяющей выполнять ректенны на базисном листе пластика, который производится печатью со скоростью 8 м/мин. Технология использует пять видов чернил, а результирующая длина каждой ректенны составляет 1 300 мм (устройство, разумеется, много меньше за счёт ложной формы рамочной антенны).

При получении входящего радиосигнала на выделенном для NFC диапазоне в 13,56 МГц ректенна позволяет пассивному NFC-устройству, не имеющему собственного источника электропитания, получать 0,3 Вт, что достаточно для отправки данных внешнему запрашивающему прибору.

Подготовлено по материалам Phys.Org.