Georgian teknillisen instituutin tutkijat ovat löytäneet innovatiivisen tavan hyödyntää 5G-verkkojen ylikapasiteettia muuttamalla ne "langattomaksi sähköverkoksi". Kyse on sähkömagneettista säteilyä enegiaksi muuttavasta rektennasta, jolla voidaan tuottaa IoT-laitteiden tarvitsema virta.
Georgia Techin ratkaisu perustuu Rotman-linssiin ja sen pohjalta rakennettuun tasasuuntausantennijärjestelmän. Kyse on ensimmäisestä ratkaisusta, jolla pystytään keräämään energiaa millimetriaalloista 28 gigahertsin kaistalla.
Millimetriaallot ovat energiankeruun kannalta haastavia. Riittävän tehon keräämiseksi pienitehoisten laitteiden virransyöttöä varten on tarvittu suurikokoisia antenneja. Tämä rajoitus estää niiden tehokkaan toiminnan, jos antenni ei osu keskitetysti 5G-tukiasemaan.
Tähän asti energiankeruu 5G-signaalista on käytännössä vaatinut näköyhteyttä. Georgia Techin rektenna on suunta-agnostinen, mikä tekee siitä paljon käytännönläheisemmän. Antennin avulla kaikki antenniryhmien yhdestä suunnasta keräämät sähkömagneettiset energiat yhdistetään ja syötetään yhteen tasasuuntaajaan, mikä maksimoi sen tehokkuuden.
Rotman-linssi toimii aivan kuin optinen linssi, ja se tarjoaa kuusi näkökenttää samanaikaisesti hämähäkin muotoisena kuviona. Linssin muodon virittäminen antaa rakenteen mahdollisuuden kartoittaa joukko valittuja säteilysuuntia. Linssiä käytetään sitten välikomponenttina vastaanottavien antennien ja tasasuuntaajien välillä 5G-energian keräämiseksi.
Demossa Georgia Techin kehittämä rektenna tuotti 21 kertaa enemmän sähköenergiaa kuin aiemmin kehitetty tehokkain ratkaisu. Kun 5G tulee ennen pitkää olemaan kaikkialla, tämänkaltaisten rektenna-ratkaisujen avulla IoT-laitteet – ja jopa puettavat laitteet – voivat tulevaisuudessa tullaan toimeen ilman paristoja.
Tutkijat valmistivat rektennan mustesuihkutekniikalla, joten niiden valmistaminen tulee olemaan edullista.