推进可穿戴电子产品的可持续射频能量采集,使用2.45GHz的织印制回收频
J Tavares1, J Lacik2, P Pinho3
1INESC MN, Instituto Superior Técnico, Lisbon, Portugal. joana.tavares@inesc-mn.pt.
Scientific reports
|July 8, 2025
概括
这项研究提出了一种可扩展的方法,用于在织品上创建打印的射频 (RF) 能量收集回收网,为可穿戴电子设备和物联网 (IoT) 设备提供可持续的电源.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电气工程 电气工程
- 可持续能源 可持续能源
背景情况:
- 物联网 (IoT) 和可穿戴设备的普及需要可持续的能源解决方案,超越传统电池.
- 收获无线电频率 (RF) 能量是一种有前途的自动供电替代品,但其织一体化面临着材料和制造障碍.
研究的目的:
- 开发优化制造技术,用于在2.45GHz运行的印刷织机.
- 解决材料兼容性,油墨毒性,基板多孔性和基于织品的射频能量采集的可扩展性方面的挑战.
主要方法:
- 制定专门用于织品的导电墨水.
- 采用可扩展的丝网印刷和医生刀片技术进行集成.
- 开发改进的方法,将零件连接到织物上.
主要成果:
- 系统地检查影响能源采集效率的因素,包括基板多孔性,油墨粘附性和机械变形.
- 电磁模拟和实验验证证证实了直角天线能够收集2.4GHz的ISM频段能量.
- 展示了一个可扩展的,成本效益高的框架,用于印刷织回收网.
结论:
- 开发的技术使得在织物上创建功能性网膜成为可能,进步了灵活的电子产品.
- 这项研究通过最大限度地减少VOC和复杂的过程来促进环境可持续的解决方案.
- 这项工作为下一代自给自足的智能织品和可穿戴物联网应用铺平了道路.
