Intel toont apparaat om rf-energie op te vangen

Onderzoekers van het Intel Research Seattle Lab hebben tijdens een bijeenkomst in San Diego een demonstratie gegeven van een techniek waarmee elektronica zijn energie via radiofrequente straling kan opvangen.

Het apparaat dat de Intel-medewerkers tijdens de Rawcon-bijeenkomst demonstreerden, bestond uit een combinatie van een thermometer met een hygrometer, en een lcd-scherm om de meetgegevens af te lezen. Het geheel voorzag in zijn energiebehoefte van 60 microwatt door rf-energie van een tv-zendmast op een afstand van 4,1 kilometer op te vangen. De gebruikte technologie, Wireless Ambient Radio Power oftewel WARP genoemd, maakt gebruik van een tv-antenne en een viertraps-circuit om de energie te benutten. Op een weerstand van 8kOhm werd een spanning van 0,7V gemeten, equivalent aan 60 microwatt.

De elektronica die de energie uit de radiofrequente straling wist op te pikken, is grotendeels identiek aan de techniek die in een vergelijkbare toepassing wordt gebruikt. Dit platform, bedoeld om op een afstand van enkele meters rfid-sensors uit te lezen, wordt Wireless Identification and Sensing Platform genoemd. WISP-modules verbruiken tussen de 2 microwatt en 2 milliwatt, die geleverd worden door een uhf rfid-lezer en zijn onder meer bedoeld om sensors data te laten verzamelen en verzenden, zonder dat deze batterijen nodig hebben. Volgens een van de onderzoekers die de WARP-techniek demonstreerde, verdubbelt de afstand waarop een apparaat draadloos van stroom kan worden voorzien ruwweg elke vier jaar. Dat zou voornamelijk te danken zijn aan de toenemende efficiëntie van de gebruikte circuits.

Reacties (56)

[Anoniem: 99839]

@iatka
Elektromagnetisch vermogen verspreidt zich over de oppervlakte van een bol, en is dus evenredig met 1 / r^2.

@tjeerd
Wat Tesla deed, was inderdaad in sé hetzelfde. Tesla echter, gebruikte hiervoor astronomisch grote elektrische veldsterkten, wat niet echt praktisch/veilig is.

Ik heb ooit ook een gehoord van een leerkracht dat magnetische velden veel schadelijker zijn voor de gezondheid dan elektrische velden. Staven kan ik dit echter niet... Maar draadloos opladen in elk hoekje van het huis mag voor mij dus wel nog even uitblijven...

[Sgreehder]

Ik ben niet echt thuis in de medische literatuur, maar het is natuurlijk wel voor te stellen dat rode bloedcellen, welke bijvoorbeeld ijzer bevatten, wel beinvloed (kunnen) worden door magnetische velden.

[Harrstein]

volgens een artikel in een 4 letterig populair wetenschapelijk tijdschrift. is het soort ijzer (voor hemoglobine) in de mens niet gevoelig voor magnetisme. je lichaam inclusief dat ijzer heeft een aantrekkingskracht tot magnetische velden die 1000 keer zo laag is, dus om er maar iets van te merken zal het veld 1000x zo krachtig moeten zijn. maar bij die kracht is pakweg alles magnetisch (het is ze al eens gelukt om een kikker te kunnen laten zweven dmv een stel gigantische magneten)

[AlexanderB]

was dat niet nadat ze de kikker hadden geimplanteerd met een magneetje?
idem voor een banaan trouwens

[ATS]

Nee, je kan een kikker inderdaad laten zweven in een magnetisch veld. Dat deden ze overigens gewoon hier in Nederland, aan de universiteit Nijmegen. Het werkt via het diamagnetisch effect.

[Harrstein]

Kan me dat niet herinneren. maar aardbeien die in die magneet waren geweest aten ze zo op

[Anoniem: 175233]

Valt nogal tegen... (of mee, afhankelijk van hoe je het ziet... ) Eletrische velden leveren veel hogere krachten op dan magnetische velden.

Om een kracht op een deeltje uit te oefen, is het niet voldoende om een groot magnetisch veld te hebben. Omdat er geen magnetisch monopolen bestaan, moet je een hoge gradient in een veld hebben. En dat is veel moeilijker te produceren, dan alleen een hoog veld.

Krachten op organen, cellen o.i.d. kun je daarom rustig vergeten. In de praktijk krijg je nooit de benodigde gradient.

Opwarming is eerder iets om aan te denken... Iedere keer dat een ferromagneet door de hysterese gaat, krijg je warmte verliezen. Maarja... een krachtig veld wisselt weer niet zo snel. (Supergeleiders houden niet zo van wisselspanning...) Bij specifiek ontwikkelde ijzerdeeltjes lukt dat nog wel, maar niet bij rode bloedcellen.

NB: De hoeveelheid ijzer in je lichaam is verschrikkelijk weinig!!! Ik meen maar iets in de orde van enkele 3 gram voor je gehele lichaam.


Ik heb een paar jaar geleden in verband met mijn onderzoek gezocht naar invloeden van zware magneetvelden op weefsel, en toen niets wezenlijks gevonden. Witte bloedcellen gingen in mijn experimenten ook niet eerder dood door een sterke veldgradient. (10 kiloTesla/meter !!)

[darkfader]

230 V per hoeveel? meter?

[Neglacio]

Die 230 heeft meer te maken met hoe "hoog" je elektromagnetische golf is.

De magnetron-straling, microgolven, komen daarentegen veel frequenter voor per afstand (zoals meter, mm, etc...). Hun "frequentie" is daarom veel hoger. Dit is juist het meest schadelijke.

Dus, ze kunnen 230 volt versturen, maar deze nemen enkel meer "volume" in, maar met een langere golf, en zodus een lage frequentie, is dit perfect mogelijk, volgens wat de huidige testen tonen.

[Harrstein]

offtopic:
de hoogte van de golf is in ampitudo niet in volt, volt heeft er niets mee te maken

[Neglacio]

Volt, de spanning, heeft er wel degelijk invloed op Je moet meer energie gebruiken om een "hoge" golf te maken, en dat is recht evenredig met elkaar.

[Anoniem: 175233]

@xp4life

Wetenschappers werken niet op basis van onderbuik gevoelens...

Maar even voor de goede orde... Ik heb het hierboven alleen over magnetische velden. Niet over elektrische, of elektro-magnetisch velden. Daar zit nogal verschil in.

Met EM-golven, kun je uiteraard prima energie overdragen. Dat zien we in de praktijk van alle dag. Gewoon zonlicht bijvoorbeeld... Je wordt niet voor niets warm als je in de zon loopt. En als je voor een grote radar antenne gaat staan, dan is dat inderdaad niet zo best voor de gezondheid. Maar dat wil niet zeggen dat alle vormen van energie overdracht onmiddellijk gevaarlijk zijn.

Zelfs binnen het concept van elektriciteit kun je die 230V netspanning ongevaarlijk maken. Gewoon transformeren tot 12V. 230V @ 1A levert hetzelfde vermogen als 12V @ 19A Met het verschil dat 12V ongevaarlijk is om aan te raken.

edit: Ik hoef niet te lezen hoe wetenschappers werken... Ik ben wetenschapper.

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 175233 op 25 juli 2024 09:37]

[Anoniem: 92298]

Wetenschappers werken niet op basis van onderbuik gevoelens...

Hoe dan? Wel eens een boek van Einstein gelezen? Of van elke willekeurige andere succesvolle innovatieve wetenschapper?

Pas na het gevoel verzinnen ze de beproeving en starten het moeilijke soms langdurige wetenschappelijke bewijsvoeringsproces.

[latka]

Dit doet je radio toch ook gewoon? De werkelijke vernieuwing zou erin zitten als je je PC op 60 microwatt kunt draaien.

[spNk]

Jij hebt een radio die zichzelf volledig van energie voorziet via de ether?

[Carbon]

Ik wel

Zo'n kristalontvanger heb ik tientallen jaren geleden al in elkaar geknutseld.

[spNk]

De mogelijkheid bestaat wel, maar om er een fatsoenlijk volume uit te krijgen heb je toch echt een sterkere stroom bron nodig.

[Adion]

Volgens een van de onderzoekers die de WARP-techniek demonstreerde, verdubbelt de afstand waarop een apparaat draadloos van stroom kan worden voorzien ruwweg elke vier jaar. Dat zou voornamelijk te danken zijn aan de toenemende efficiëntie van de gebruikte circuits.

Tegenover 12 jaar geleden zou je dus toch al 8x zoveel stroom kunnen opvangen nu.
Als je dan ook nog efficientere koptelefoons kan ontwikkelen zou het nog wel kunnen meevallen.

[freaq]

intel heeft anders ook maar een vermogen van 60 milliwatt..
is ok niet erg veel.
ps meer koper = meer ontvangst...

[piderman]

(Beetje offtopic maar toch )

Hier een filmpje hoe je zo'n radio-zonder-voeding met wat simpele voorwerpen zelf in elkaar kunt knutselen, met hier de PDF die in het filmpje genoemd wordt.

[Anoniem: 118045]

Nee, je radio zet de informatie in de RF-golven om in geluidsinformatie. De benodigde energie voor de omzetting en het aansturen van de luidsprekers gaat gewoon met een batterij c.q. het normale net.

[Anoniem: 231832]

Dan heb je het over de versterking van het signaal, maar spNk heeft wel gelijk, voor de ontvangst van radiogolven moet de ontvanger passieve energie gebruiken.

Maar het artikel benadrukt niet het basisprincipe, maar het feit dat er steeds meer energie mee opgevangen kan worden.

Het lijkt mij overigens niet waarschijnlijk dat dit apparaat ooit een echte nuttige energiebron wordt aangezien er dan nog heel wat andere verder ontwikkelde en krachtigere alternatieven zijn. Ik denk zelfs dat zonnecellen bij nacht nog meer energie leveren.

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 231832 op 25 juli 2024 09:37]

[Anoniem: 276075]

Door latka, dinsdag 27 januari 2009 18:37

Dit doet je radio toch ook gewoon? De werkelijke vernieuwing zou erin zitten als je je PC op 60 microwatt kunt draaien.
----------------------------------------------------------------
Moet je hem niet wegmodden, hij heeft gewoon gelijk!
Dit is een radio die erop gericht is zoveel mogelijk energie door te geven.
Nu moet er een toepassing te gevonden worden die niet meer dan 60 uW gebruikt.

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 276075 op 25 juli 2024 09:37]

[Tjeerd]

Vorig jaar heeft Intel (lees: MIT) ook al iets in die richting gedemonstreerd, waarbij een gloeilamp op minder dan een meter afstand kon worden voorzien van stroom - wat geloof ik ook niet nieuw is omdat Tesla daar al honderd jaar geleden mee experimenteerde. Ik ben benieuwd in hoeverre het ooit mogelijk/betaalbaar/verkrijgbaar zal zijn voor in de huiskamer. Het lijkt me wel heel mooi als je gewoon alle gadgets die momenteel in alle stopcontacten moeten worden gestopt in de toekomst gewoon kunnen worden neergelegd ergens in een hoek van de kamer en dan "draadloos" kunnen worden opgeladen.

[Reactie gewijzigd door Tjeerd op 25 juli 2024 09:37]

[latka]

M'n elektrische tandenborstel doet zoiets al. Via inductie wordt het ding opgeladen zonder dat er elektrisch contact wordt gemaakt.
Over stroomvoorziening via de lucht: de verliezen zijn toch behoorlijk (3e macht) dus om enig vermogen van A naar B te sturen is niet erg efficient (en ik zou er toch niet te dicht bij willen staan).
Edit: lees net het artikel van met de demonstratie. Als je daar je hand met een (metalen) sieraad insteekt wordt er toch ook daarin een stroom opgewekt?

[Reactie gewijzigd door latka op 25 juli 2024 09:37]

[Anoniem: 276075]

Nee.
Een tandenborstel wordt opgeladen met inductie, (magnetisme).
En inductie is heel wat anders dan radiostraling, (te vergelijken met licht)

Inderdaad neemt het vermogen van staling sterk af met de afstand, want het wordt uitgestraald over een steeds groter oppervlak
Dit probleem kan 'opgelost' worden door de stralen te bundelen met bijv. een schotel.

[.oisyn]

Nee.
Een tandenborstel wordt opgeladen met inductie, (magnetisme).
En inductie is heel wat anders dan radiostraling, (te vergelijken met licht)

Nee. 't Is allebei electromagnetische straling. Inductie zorgt ervoor dat door een verandering in het magnetische veld (magnetische flux) electronen heen en weer gaan bewegen in je tandenborstel. RF-straling zorgt er op dezelfde manier voor dat electronen gaan vibreren in de antenne van de ontvanger. Het feit dat de electronen in de antenna gaan bewegen is in feite precies hetzelfde inductieproces.

Het enige verschil tussen een magnetisch veld en een electrisch veld is dat de bron in een magnetisch veld stilstaat tov de observer, terwijl hij in een electrisch veld beweegt. Als je met de bron in een electrisch veld mee zou bewegen zou je je het veld gaan observeren als magnetisch ipv electrisch.

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 25 juli 2024 09:37]

[Anoniem: 175233]

Even oppassen met de natuurkunde... Magnetische inductie is geen EM straling!!

Dat je met allebei energie kunt overdragen, maakt de processen nog niet gelijk.

Geen idee waar je dat verhaal over die bewegende en niet-bewegende bronnen vandaan haalt...

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 175233 op 25 juli 2024 09:37]

[.oisyn]

Nou moet ik natuurlijk even oppassen met wat ik zeg tov iemand zoals jij

Magnetische inductie is geen EM straling!!

Dat zeg ik ook niet. Maar zorgen de fotonen die langs de antenne bewegen in het geval van RF in feite niet voor dezelfde inductie waardoor er een stroom ontstaat aan het oppervlak van de antenne (die doorgaans magnetisch is gekoppeld aan de ontvanger)? Klik

Geen idee waar je dat verhaal over die bewegende en niet-bewegende bronnen vandaan haalt.

Excuus, "bron" is niet het goede woord. Ik bedoelde lading. Een magnetisch veld komt van een stilstaande lading, een electrisch veld van een bewegende. Als je met de lading (zoals de electronen die door een kabel gaan) in een electrisch veld mee zou bewegen, dan observeer je dat als een magnetisch veld. En andersom, als je door een magnetisch veld heen beweegt dan observeer je dat als een electrisch veld. Of heb ik het nou compleet verkeerd begrepen?

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 25 juli 2024 09:37]

[Hensz]

Ja.
Een magnetisch veld kan ontstaan door bewegende lading.
Een magnetisch veld is is een magnetisch veld, een electrisch veld is een electrisch veld en een electromagnetisch veld is een electromagnetisch veld.
Het zijn 3 verschillende dingen met verschillende eigenschappen.
Er zijn tig manieren om stroom in een geleider op te wekken, het aanleggen van een em-veld is er maar 1 van. Die geleider op een accu aansluiten is een andere. Stroom in een geleider zegt dus niets over de ontstaanswijze.

Volgens mij was dit apparaat al veel langer uitgevonden, we kennen het dan ook allemaal. Zo'n ding heet een antenne, het is ook niet verwonderlijk dat ie er als zodanig uit ziet.

[Anoniem: 175233]

@.oisyn

In de ontvanger zijn het inderdaad de wisselende velden die beweging van de elektronen veroorzaakt. De invloed die magn. inductie en EM straling hebben is dus gelijk. Maar daarmee zijn die inductie en EM straling nog niet gelijk. (Hoewel ze natuurlijk wel nauw verwand zijn).

De boeggolf van een schip is als fenomeen niet hetzelfde als het water waaruit hij bestaat.

Wat betreft de bewegende bronnen... zoals Henz al aangeeft, je hebt het precies omgedraaid. :-)
Een elektrisch veld wordt simpelweg veroorzaakt door een (elektrisch) lading. Die lading kan rustig stil staan.
Een magnetisch veld wordt veroorzaakt door bewegende lading. Zelfs in een (ferro)magnetisch materiaal, wordt het magnetisch moment van de individuele atomen veroorzaakt door de bewegende elektronen.
In principe zijn E en M veld gekoppeld, zoals je correct aangeeft, maar meestal is slecht één veld van significante grootte. EM velden zijn een bijzonderheid, waarbij beiden significant zijn. EM straling is een golfverschijnsel in het EM veld.

[LogiForce]

Waarom gebruik je de ionosfeer niet gewoon voor het verspreiden van energie? Daar zat Tesla immers ook al aan te denken. En wat gevaar betreft, Tesla werkte gewoon in zijn uitvinden.

Misschien moeten iedereen eerst zelf maar weer eens leren nadenken. Iedereen neemt tegenwoordig dingen aan van anderen. En wat word er altijd gezegd? "Aannames zijn dodelijk".

[flamingworm]

weet dat voor die gloeilamp van 60 watt geloof ik ongeveer 480 watt energie moest opgewekt worden. Reken maar eens uit!

en BTW, men zit nu al te klagen over een beetje straling van een gsm, maar wanneer je 480 watt uitstraalt is het gezondheidsrisico al reëel.

[fevenhuis]

Ja, maar dat was dus toch niet helemaal hetzelfde.

[Anoniem: 75167]

Als je met een TL balk onder een hoogspanningsmast gaat staan gaat ie ook gewoon branden. Stond lang geleden een keer in de KIJK. We hebben het toen zelf ook uitgeprobeerd en het werkte inderdaad.... De TL balk gaat gewoon branden.

[Anoniem: 78792]

Stel nu dat mijn buurman zijn huis volgooid met dit soort apparatuur, kan ik de radiozenders dan nog wel ontvangen.

maw. Verminderd dit soort apparatuur de sterkte van het radiosignaal.

[SA007]

Ja dat doet het.

Dat is het probleem van een dergelijke techniek...

[latka]

Volgens de nationale wetenschapsquiz (vraag 13) niet..

[Mentalist]

Daar is nog de nodige discussie over.

Maar 1 ding is zeker: het gaat geen merkbaar effect hebben.

[r_h]

@ spNk:
Een kristalontvanger haalt z'n energie ook gewoon uit de ether.

[ict_fan]

Ik blijf me verbazen dat dit neergezet wordt als iets nieuws. Volgens mij is dit al bekend sinds de uitvinding van de radio. De eerste radio-ontvangers waren passieve ontvangers. Ik zie hierboven al het voorbeeld van de kristalontvanger. Een spoeltje, een condensator, een diode, een gevoelige koptelefoon en een flinke antenne. Als je niet te ver van een AM zender staat, kun je die daarop ontvangen. Er is dan voldoende energie uit de antenne beschikbaar om de koptelefoon geluid te laten produceren. Je kunt de rf spanning natuurlijk ook gelijkrichten en als voeding gebruiken, al zal het weinig opleveren.

Overigens onttrek je inderdaad energie aan de "ether", maar dat geldt alleen in de directe omgeving. Als je twee ontvangantennes dicht naast elkaar zet moet dat te meten zijn; ze zullen elkaar beinvloeden.

Ik meen zelfs dat ergens in de Nederlandse wetboeken staat dat het verboden is om energie aan de ether te onttrekken met een ander doel dan het beluisteren van radiouitzendingen (of kijken van TV o.i.d.). Erg zinnig lijkt me dat ook niet, want het zal niet de moeite waard zijn. Je ziet al in het voorbeeld dat we het over micro Watts hebben.

Het is wel mogelijk om over enkele meters afstand veel meer energie over te dragen, als zender en ontvanger op elkaar afgestemd zijn. Sommige fabrikanten denken eraan om dat te gebruiken als vervanger van al die adapters voor mobieltjes e.d.

[bartje]

zou dit ook toepasbaar kunnen zijn voor consumentenelctronica of niet?
aangezien het om rf gaat neem ik aan dat er zichtverbinding moet zijn en je de ontvanger dus moet richten. Dat vind ik best wel jammer. Mij had het best mooi geleken als je gewoon je laptop overal kon dumpen en dan nooit meer erop hoeft te letten of de accu nog vol is.
gewoon opladen via wifi/gsm/umts zou ideaal zijn dan hoeft je niks te richten en werkt het altijd.

[Anoniem: 147300]

een hygrometer...een thermometer... zit er ook nog een paperclip in? they hired macgyver

http://paperclippings.com/clip/image/mcgyver-paperclip.jpg

[Anoniem: 107626]

Praktische vindingen op basis van deze techniek bestaan al behoorlijk lang. Staat genoeg op wiki hierover. Leukste voorbeeld is toch wel Brown's helicopter.

[Amanoo]

Cool dat ze dit kunnen doen.
Moeten ze doorwerken.
Het is erg gaaf dat er al een apparaat meewerkt, maar voorlopig is het niet genoeg om mijn MP4-speler mee op te laden.