科学家展望更便宜、更环保的无线供电物联网连接

在无线供电技术的推动下，物联网的未来正朝着更加环保和经济的方向发展。一个由KAUST领导的国际团队，正致力于利用新兴形式的薄膜设备技术，推动物联网走向更加可持续的未来。他们的研究重点集中在利用替代性半导体材料，如可打印的有机物、纳米碳配位体和金属氧化物等，来推动无线供电物联网的发展。

物联网，这个通过互联网和其他通信网络连接的智能物体的网络，正在改变我们的日常生活和众多行业。想象一下远程控制的家庭安全系统、配备高级障碍探测系统的自动驾驶汽车，以及温度控制的工厂设备，这些都是物联网的应用实例。预计未来十年，物联网的超网络将涵盖数万亿台设备，这将对部署在其平台上的传感器节点的数量产生巨大的推动力。

目前的电池技术成为了制约物联网发展的瓶颈。电池需要定期更换，成本高昂且对环境造成危害。全球对于电池材料的锂的产量可能跟不上日益增长的能源需求，随着传感器数量的膨胀，这个问题将更加严重。

而无线供电的传感器节点或许能为这个问题提供解决方案。通过所谓的能量采集器，如光伏电池和射频（RF）能量采集器等技术，它们可以从环境中汲取能量。KAUST校友Kalaivanan Loganathan与Thomas Anthopoulos及其团队，正在评估大面积电子技术的潜力，以提供生态友好、无线供电的物联网传感器。

大面积电子技术作为传统硅基技术的替代方案，正因其加工方式的重大进步而受到关注。这些技术使得设备和电路更容易在灵活的大面积基材上打印，如纸等可生物降解的基材，从而使得这些技术更加环保。

Anthopoulos的团队已经开发了一系列的射频电子元件，包括被称为肖特基二极管的金属氧化物和有机聚合物基半导体器件。这些器件是无线能量采集器的关键部件，对于传感器节点的性能和成本有着决定性的影响。该团队的主要贡献包括制造射频二极管的可扩展方法，以采集达到5G/6G频率范围的能量。这种技术为以更可持续的方式为数十亿的传感器节点供电提供了必要的构建模块。

随着研究的深入，该团队正致力于研究低功耗设备与天线和传感器的单片集成，以展现其真正的潜力。随着无线供电技术的不断进步，物联网的未来将更加广阔。我们期待着这一技术为物联网带来的更加环保、经济的未来。也期待着KAUST团队的这一创新研究能为我们的日常生活带来革命性的改变。

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