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研究人員評估了大面積電子產品提供生態友好、無線供電的物聯網感測器的潛力。

KAUST 研究人員開發的無線供電電子裝置有助於使物聯網技術更加環保。圖片來源：© 2022 KAUST；黃河野

通常所說的物聯網或 IoT 將對日常生活和許多行業產生重大影響。它連線並促進了各種形狀和大小的大量智慧物件之間的資料交換——例如遠端控制的家庭安全系統、配備了檢測道路障礙物感測器的自動駕駛汽車，以及溫度控制的工廠裝置——透過網際網路和其他感測和通訊網路。

目前最先進的技術依賴電池技術為其功率感測器節點供電，但電池需要定期更換，隨著時間的推移，成本高昂且對環境有害。此外，目前全球用於電池材料的鋰產量可能跟不上感測器數量激增帶來的不斷增長的能源需求。如果這可以用無線供電的感測器節點代替會怎樣？

由於基於解決方案的處理取得了重大進展，大面積電子產品最近成為傳統矽基技術的有吸引力的替代品，這使得裝置和電路更容易在柔性大面積基板上印刷。它們可以在低溫下和可生物降解的基材（如紙張）上生產，這使得它們比矽基材料更環保。

KAUST 校友 Kalaivanan Loganathan 與 Thomas Anthopoulos 及其同事評估了各種大面積電子技術的可行性及其提供生態友好型無線供電物聯網感測器的潛力。開發了一系列射頻電子元件，包括金屬氧化物和有機聚合物基半導體器件，稱為肖特基二極體。“這些裝置是無線能量收集器中的關鍵元件，並最終決定感測器節點的效能和成本，”Loganathan 說。

KAUST 團隊的主要貢獻包括製造 RF 二極體以收集達到 5G/6G 頻率範圍的能量的可擴充套件方法。“此類技術為在不久的將來以更可持續的方式為數十億感測器節點提供動力提供了所需的構建模組，”Anthopoulos 說。該團隊目前正致力於將這些低功耗裝置與天線和感測器進行單片整合，以展示它們的真正潛力。

參考資料：用於生態友好型物聯網的無線供電大面積電子裝置，

Nature Electronics

（2022）。 DOI： 10。1038/s41928-022-00898-5