Váš obývací pokoj se může stát nabíjecí stanicí: takto

Nabíjení našich elektronických zařízení může být bolest. Zdá se, že každých několik hodin musíme připojit jedno z našich elektronických zařízení.

Nabíjecí zařízení je také do značné míry synonymem pro kabely. Ty se mohou někdy upřímně dostat do cesty. Pamatování na skutečné nabíjení zařízení může být také problémem. Jsem si jistý, že jste předtím někdy chtěli použít konkrétní zařízení, pouze abyste si uvědomili, že není nabitý. Jednou z alternativ je bezdrátové nabíjení.

Myslím, že jsme všichni viděli různé verze bezdrátového nabíjení cihel / rohože, že? Fungují dobře a vylučují, abyste museli zařízení nabíjet, aniž byste mu museli bránit.

Tento typ nabíjecí stanice však vyžaduje, abyste své elektronické zařízení v podstatě umístili přímo na něj. I když jsou k dispozici prášky, které mohou nabíjet více zařízení najednou, jsou stále poněkud omezená.

S ohledem na tato omezení, co byste řekli, kdybych vám řekl, že tato technologie umožňuje nabíjet více zařízení na dálku, přímo doma ve vašem obývacím pokoji? Věřte tomu nebo ne, je to možné.

Tento koncept byl nedávno prokázán výpočty týmu z Duke University, University of Washington a Invent Science Fund (ISF). Je to také podloženo předchozími experimentálními důkazy.

Přenos energie na větší vzdálenosti

Zařízení, které není větší než TV s plochou obrazovkou, mohlo v jedné z místností vašeho domu nepřetržitě nabíjet více zařízení.

Řešení navržené týmem pracuje tak, že se mikrovlnná energie zaměřuje na přijímač, který převádí tuto formu elektromagnetické energie na elektřinu.

Pokud je však přijímač příliš daleko, bude zachycený výkon příliš nízký. Pokud je umístěna dostatečně blízko v oblasti označované jako Fresnelova zóna, pak je přijatá energie dostatečně vysoká, aby byla užitečná.

Aby tento systém fungoval, musí být energie z mikrovlny zaměřena na přijímač. Za tímto účelem tým navrhl metamateriály pro tuto práci.

Metamateriály jsou malé elektrické články, které lze použít k manipulaci s elektromagnetickými vlnami.

Vypočítali, že k zaostření mikrovlny lze použít ploché metamateriály o velikosti TV s plochou obrazovkou. Vypočítali také, že vlna by mohla být zaměřena na místo o velikosti mobilního telefonu.

Toho by mohlo být dosaženo až do vzdálenosti 10 metrů a navrhovaný systém je schopen napájet více než jedno zařízení najednou.

Existují i ​​jiné způsoby zaostření vln pomocí složitých anténních systémů. Implementace by však byla poměrně nákladná, a proto navrhované metamateriály.

Pravděpodobnost použití metamateriálů pro zaostření mikrovlny je dále posílena předchozí ukázkou manipulace s mikrovlnem.

Před několika lety vytvořil David Smith z týmu Duke University a jeho laboratoře maskovací zařízení, které ohýbalo mikrovlnné trouby kolem objektu. Toto zařízení spoléhalo na metamateriály pro ohýbání mikrovln.

Výhody a výzvy

Aby bylo možné chránit lidi a domácí zvířata před mikrovlnným zářením, je třeba zavést ochranný systém.

Díky tomuto systému lze nabíjet několik zařízení v jedné místnosti, jako jsou mobilní telefony, počítačové periferie, herní ovladače, bezdrátové telefony a další elektronika, a to bez použití kabelů.

Pokud by byl takový systém zaveden, musel by být zaveden bezpečnostní mechanismus, který by přerušil přenos, když se něco dostane do cesty mikrovlnnému signálu.

Vzhledem k vysokému přenosovému výkonu mikrovlnného záření by lidé a domácí zvířata měli být chráněni před vystavením.

Aby tento ochranný systém fungoval, muselo by každé zařízení vysílat své umístění zajišťující nabíjení na prvním místě. Zaostřovací systém objektivu musí vědět, kam soustředit mikrovlnnou energii. Zařízení by také musela uvést, kdy přijímají energii.

Pokud je přijímán proud, ale je detekováno přerušení, znamenalo by to, že přenos blokuje něco. Napájení by pak mělo být vypnuto.

Kromě toho by software a ovládací prvky pro nezbytné metamateriální čočky musely být vytvořeny takovým způsobem, aby paprsky zaostřovaly co nejefektivněji.

Pro tuto aplikaci je také třeba vyvinout levný mikrovlnný mikrovlnný zdroj energie. To je nezbytné, protože stávající řešení, která by mohla pro takovou aplikaci fungovat, jsou nákladově nákladná.

Naděje do budoucnosti

Ačkoli existují skutečně problémy s implementací takového nabíjecího systému, technologie pro vytvoření takového systému již existuje. Simulace provedené týmem ukázaly, že je to věrohodné.

Technologii je třeba jednoduše vyladit, aby tento systém, pokud bude implementován, byl schopen fungovat co nejefektivněji.

Bylo by úžasné vidět tuto technologii v akci. Znamenalo by to menší starosti s udržováním zařízení nabitých, pokud jsou v dosahu tohoto systému.