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Sep 05, 2023

Laut Studie könnte die 6G-Funktechnologie den Menschen als Energiequelle nutzen

AMHERST, Massachusetts – Die 5G-Funktechnologie ist weltweit gerade erst auf dem Vormarsch, doch eine neue Studie spekuliert bereits über die Zukunft von 6G! Forscher der University of Massachusetts-Amherst

AMHERST, Mass. – Die 5G-Funktechnologie ist weltweit gerade erst auf dem Vormarsch, doch eine neue Studie spekuliert bereits über die Zukunft von 6G! Forscher der University of Massachusetts-Amherst sagen, dass 6G im Gegensatz zu älteren Technologien am Ende Menschen als Antennen nutzen könnte.

Insbesondere könnte die 6G-Telekommunikation möglicherweise die Vorteile der Visible Light Communication (VLC) nutzen, die einer drahtlosen Version der Glasfaser ähnelt. Derzeit werden bei Glasfasern unglaublich dünne Glas- oder Kunststoffstränge verwendet, um Informationen über Lichtblitze zu übertragen. Diese Drähte sind extrem klein, aber auch äußerst zerbrechlich.

Das Team von UMass Amherst sagt, dass sie eine kostengünstige und innovative Möglichkeit zur Gewinnung von Abfallenergie aus VLC geschaffen haben – indem sie den menschlichen Körper als Antenne nutzen. Ihre Erfindung kann Abfallenergie recyceln, um tragbare Geräte und möglicherweise auch größere Elektronikgeräte mit Strom zu versorgen.

„VLC ist ziemlich einfach und interessant“, sagt Jie Xiong, Professor für Informations- und Informatik an der UMass Amherst, in einer Universitätsmitteilung. „Anstatt Funksignale zu verwenden, um Informationen drahtlos zu senden, nutzt es das Licht von LEDs, die sich bis zu einer Million Mal pro Sekunde ein- und ausschalten können.“

Was VLC für die Zukunft der drahtlosen Technologie so attraktiv macht, ist die Tatsache, dass die Infrastruktur für die Nutzung bereits vorhanden ist. Dank moderner Technologie und intelligenter Geräte werden unsere Häuser, Fahrzeuge, Straßenlaternen und Büros alle von LED-Lampen beleuchtet, und sie könnten auch Daten übertragen.

„Alles mit einer Kamera, etwa unsere Smartphones, Tablets oder Laptops, könnte der Empfänger sein“, erklärt Xiong.

Das Team erklärt, dass bei VLC-Systemen ein erheblicher „Energieverlust“ auftritt, da LEDs „Seitenkanal-HF-Signale“ – oder Radiowellen – aussenden. Wenn Wissenschaftler in der Lage sind, diese HF-Energie zu gewinnen, können sie sie nutzen.

Um dies in die Realität umzusetzen, entwarfen sie eine Antenne aus gewickeltem Kupferdraht, um austretende HF-Strahlung aufzufangen. Die größte Frage ist daher, welche Art von Objekt die Sammlung dieser Energie maximiert.

Forscher experimentierten mit allen möglichen Oberflächen und Drahtstärken. Nachdem er die Spule gegen Plastik, Pappe, Holz und Stahl sowie an ein- und ausgeschaltete Telefone und andere digitale Geräte gelegt hatte, versuchte der Erstautor Minhao Cui, die Spule um einen menschlichen Körper zu wickeln.

Die Ergebnisse zeigen, dass Menschen tatsächlich das beste Medium sind, um die Fähigkeit der Spule, austretende HF-Energie zu sammeln, zu verstärken. Durch das Anbringen der Spule an einer Person wurde bis zu zehnmal mehr Energie gesammelt als durch die bloße Verwendung einer bloßen Spule.

Basierend auf diesen Ergebnissen entwickelten die Forscher ein kostengünstiges, tragbares Gerät namens „Bracelet+“, das Menschen am oberen Unterarm tragen können. Die Autoren der Studie weisen darauf hin, dass sie es sogar so modifizieren können, dass es als Ring, Gürtel, Fußkettchen oder Halskette funktioniert – obwohl ein Armband offenbar am besten für die Energiegewinnung geeignet zu sein schien.

„Das Design ist billig – weniger als fünfzig Cent“, stellen die Autoren der Studie fest. „Bracelet+ kann jedoch bis zu Mikrowatt erreichen, genug, um viele Sensoren zu unterstützen, wie z. B. Sensoren zur Gesundheitsüberwachung am Körper, die aufgrund ihrer niedrigen Abtastfrequenz und langen Schlafmodusdauer nur wenig Energie benötigen, um zu funktionieren.“

„Letztendlich wollen wir in der Lage sein, Abfallenergie aus allen möglichen Quellen zu nutzen, um zukünftige Technologien anzutreiben“, schließt Xiong.

Über den Autor

Chris Melore ist seit 2006 als Autor, Forscher, Redakteur und Produzent im Raum New York tätig. Für seine Arbeit im Sportfernsehen gewann er 2011 einen lokalen Emmy-Preis.

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