Twój salon może stać się stacją ładującą: tak właśnie jest

Ładowanie naszych urządzeń elektronicznych może być bolesne. Wydaje się, że co kilka godzin musimy podłączyć jedno z naszych urządzeń elektronicznych.

Urządzenia ładujące są również w dużym stopniu synonimem kabli. Ci mogą czasem przeszkadzać. Pamiętanie o ładowaniu urządzeń może być również kłopotliwe. Jestem pewien, że wcześniej doświadczyłeś chęci korzystania z określonego urządzenia tylko po to, by zdać sobie sprawę, że nie jest ono naładowane. Cóż, jedną alternatywą jest ładowanie bezprzewodowe.

Mam na myśli to, że wszyscy widzieliśmy różne wersje bezprzewodowego ładowania cegły / maty, prawda? Działają dobrze i eliminują konieczność podłączania urządzenia do ładowania bez użycia kabla.

Ten typ stacji ładującej wymaga jednak umieszczenia urządzenia elektronicznego bezpośrednio na nim. Ponadto, chociaż dostępne są powermaty, które mogą ładować wiele urządzeń jednocześnie, są one nadal ograniczone.

Mając na uwadze te ograniczenia, co byś powiedział, gdybym powiedział ci, że technologia istnieje, aby umożliwić ładowanie wielu urządzeń na odległość, w domu w swoim salonie? Wierzcie lub nie, to jest możliwe.

Koncepcja została niedawno zademonstrowana poprzez obliczenia przeprowadzone przez zespół z Duke University, University of Washington i Intellectual Ventures 'Invention Science Fund (ISF). Wspierają ją także wcześniejsze dowody eksperymentalne.

Przeniesienie mocy na większe odległości

Urządzenie nie większe niż telewizor z płaskim ekranem może stale ładować wiele urządzeń w jednym z pokoi w domu.

Zaproponowane przez zespół rozwiązanie polega na skupieniu energii mikrofalowej na odbiorniku, który przekształca tę formę energii elektromagnetycznej w energię elektryczną.

Jeśli jednak odbiornik jest za daleko, pobrana moc będzie zbyt niska. Jeśli zostanie umieszczony wystarczająco blisko w regionie zwanym strefą Fresnela, to otrzymana moc jest wystarczająco wysoka, aby była użyteczna.

Aby ten system działał, energia z mikrofal musi być skupiona na odbiorniku. W tym celu zespół zaproponował metamateriały do ​​wykonania zadania.

Metamateriały to maleńkie komórki elektryczne, które można wykorzystać do manipulowania falami elektromagnetycznymi.

Obliczyli, że płaskie urządzenie metamateriałowe o wielkości telewizora z płaskim ekranem może być użyte do skupienia mikrofal. Obliczyli również, że fala może być skupiona na miejscu wielkości telefonu komórkowego.

Można to osiągnąć do 10 metrów, a proponowany system może zasilać więcej niż jedno urządzenie naraz.

Istnieją inne metody ogniskowania fal za pomocą złożonych systemów antenowych. Wdrożenie ich byłoby jednak dość kosztowne, stąd proponowane metamateriały.

Prawdopodobieństwo użycia metamateriałów do ogniskowania mikrofal jest dodatkowo wzmacniane przez poprzednią demonstrację manipulacji mikrofalami.

Kilka lat temu David Smith z zespołu Duke University i jego laboratorium stworzyli urządzenie maskujące, które wyginało mikrofale wokół obiektu. To urządzenie polegało na metamateriałach do wyginania mikrofal.

Zalety i wyzwania

Konieczne byłoby wdrożenie systemu ochrony w celu ochrony ludzi i zwierząt domowych przed promieniowaniem mikrofalowym.

Dzięki temu systemowi można ładować jednocześnie kilka urządzeń w jednym pomieszczeniu, takich jak telefony komórkowe, komputerowe urządzenia peryferyjne, kontrolery gier, telefony bezprzewodowe i inne urządzenia elektroniczne bez użycia kabli.

Gdyby taki system został wdrożony, mechanizm bezpieczeństwa musiałby zostać wprowadzony w celu przerwania transmisji, gdy coś stanie na drodze sygnału mikrofalowego.

Ze względu na wysoką moc transmisji promieniowania mikrofalowego, ludzie i zwierzęta domowe powinny być chronione przed narażeniem.

Aby ten system ochrony zadziałał, każde urządzenie będzie musiało nadawać swoją lokalizację, aby zapewnić ładowanie. System ogniskowania obiektywu musi wiedzieć, gdzie skupić energię mikrofalową. Urządzenia musiałyby również wskazywać, kiedy otrzymują zasilanie.

Jeśli zostanie odebrana moc, ale zostanie wykryta przerwa, oznaczałoby to, że coś blokuje transmisję. Następnie należy wyłączyć zasilanie.

Ponadto oprogramowanie i elementy sterujące dla niezbędnej soczewki opartej na metamateriałach musiałyby być wykonane w taki sposób, aby skupić wiązki tak efektywnie, jak to możliwe.

W tym zastosowaniu należy opracować tanie źródło mikrofalowej mikrofalowej energii. Jest to konieczne, ponieważ istniejące rozwiązania, które mogłyby działać w takiej aplikacji, są kosztowne.

Nadzieje na przyszłość

Chociaż istnieją wyzwania związane z faktycznym wdrożeniem takiego systemu pobierania opłat, technologia tworzenia takiego systemu już istnieje. Symulacje przeprowadzone przez zespół wykazały, że jest to wiarygodne.

Technologia musi być po prostu ulepszona, aby system ten, jeśli został wdrożony, mógł funkcjonować tak efektywnie, jak to możliwe.

Byłoby wspaniale widzieć tę technologię w akcji. Oznaczałoby to mniejszą obawę o utrzymanie urządzeń naładowanych tak długo, jak są w zasięgu tego systemu.