Laitetta, joka osaa muuntaa sähkömagneettisen säteilyn sähköenergiaksi, kutsutaan rektennaksi (rectenna). MassachusettsInstitute of Technologyssä on kehitetty tekniikka, jolla voidaan toteuttaa edullisia, taipuisia rektennoja.
Nature-lehdessä kuvattu innovaatio käyttää taipuisaa RF-antennia, joka muuntaa RF-energian eli vaikkapa wifi-signaalin sisältämän energian vaihtovirraksi. Antenni on yhdistetty uudenlaiseen puolijohdepiiriin, joka koostuu muutaman atomin paksuisesta kalvosta.
Vaihtovirtasignaali kulkee puolijohteeseen, joka muuntaa sen elektroniikkalaitteen tarvitsemaksi tasavirraksi. Tällä tavalla laite voi saada tarvitsemansa toimintavirran ilman paristoa tai akkua. Koska laite on taipuva ja voidaan valmistaa rullalta-rullalle -menetelmällä, sen valmistaminen onnistuu edullisesti massamenetelmillä myös suurina pintoina.
MIT:llä on tekniikalle huimia visioita. Sähkötekniikan professori Tomas Palaciosen mukaan tällaisella kalvolla voitaisiin vaikkapa päällystää maanteitä tai rakennuksen koko ulkoseinä. Pinta keräisi energiaa wifi- ja muusta RF-liikenteestä ja sillä voitaisiin virtaistaa monenlaisia laitteita ja sovelluksia.
MIT:n tutkijoiden mukaan uusi rektenna generoi 40 mikrowatin jatkuvan tehon, kun se on altistettu tyypilliselle, teholtaan noin 150 mikrowatin wifi-signaalille. Tämä riittää hyvin ledin tai mikropiirin toimintaan.
Kaikki rektennat perustuvat muuntimeen, joka muuntaa vaihtovirtasignaalin tasavirraksi. Perinteisissä rektennoissa muunnin on toteutettu piillä tai galliumarsenidilla. Nämä voivat toimia myös wifi-taajuuksilla, mutta piirit ovat jäykkiä. Myös suuripintaisten rektennojen toteutus näillä materiaaleilla tulisi kalliiksi.
Tähän asti kehitetyt taipuisat rektennat eivät toimi gigahertsialueella, jossa käyttökelpoisimmat mobiili- ja wifisignaalit liikkuvat. MIT:n molybdeeni-disulfidi -kalvo (MoS2) on vain kolme atomia paksu ja se toimii niin, että tietyille kemikaaleille altistettuna kalvon atomit järjestyvät niin, että se toimii kytkimenä. MoS2-kalvolla voidaan tehdä ultraohut Schottky-diodi, joka mahdollistaa rektennan vaatiman muunnoksen.
Kehitetyn diodin parasiittinen kapasitanssi on niin alhainen, että sillä voidaan toteuttaa hyvin pieni rektenna. Tämä taas mahdollistaa langattomien signaalien muuntamisen sähköksi aina 10 gigahertsin taajuuteen asti. Tällainen rakenne kattaa useimmat nykyelektroniikan hyödyntävät radiotaajuudet.
