Din stue kan blive en ladestation: Sådan er det

Opladning af vores elektroniske enheder kan være en smerte. Det ser ud til, at vi med få timers mellemrum skal tilslutte en af ​​vores elektroniske enheder.

Opladning af enheder er også stort set synonymt med kabler. Disse kan ærligt talt komme i vejen nogle gange. Det kan også være besværligt at huske at oplade enheder. Jeg er sikker på, at du har oplevet at ville bruge en bestemt enhed før kun for at indse, at den ikke er opladet. Et alternativ er trådløs opladning.

Jeg mener, vi har alle set forskellige versioner af en trådløs opladning mursten/måtte ikke? De fungerer godt og eliminerer, at du skal tilslutte din enhed for at oplade uden et kabel i vejen.

Denne type ladestation kræver dog, at du stort set placerer din elektroniske enhed lige oven på den. Selvom der er powermats tilgængelige, som kan oplade flere enheder på én gang, er de stadig noget begrænsede.

Med disse begrænsninger i tankerne, hvad ville du sige, hvis jeg fortalte dig, at teknologien eksisterer for at give dig mulighed for at oplade flere enheder på afstand, hjemme i din stue? Tro det eller ej, det er muligt.

Konceptet har for nylig været demonstreret gennem beregninger af et hold fra Duke University, University of Washington og Intellectual Ventures' Invention Science Fund (ISF). Det er også understøttet af tidligere eksperimentelle beviser.

Kraftoverførsel over større afstande

En enhed, der ikke er større end et fladskærms-tv, kan kontinuerligt oplade flere enheder i et af rummene i dit hus.

Holdets foreslåede løsning fungerer ved at fokusere mikrobølgeenergi på en modtager, som konverterer denne form for elektromagnetisk energi til elektricitet.

Hvis modtageren er for langt væk, vil den optagne effekt være for lav. Hvis den placeres tæt nok i et område, der kaldes Fresnel-zonen, er den modtagne effekt høj nok til at være nyttig.

For at dette system kan fungere, skal energien fra mikrobølgerne fokuseres på en modtager. For at gøre dette foreslog holdet metamaterialer til at udføre jobbet.

Metamaterialer er små elektriske celler, som kan bruges til at manipulere elektromagnetiske bølger.

De beregnede, at en flad metamateriale-enhed på størrelse med en fladskærms TV, kunne bruges til at fokusere mikrobølgerne. De beregnede også, at bølgen kunne fokuseres på et sted på størrelse med en mobiltelefon.

Dette kan opnås op til 10 meter væk, og det foreslåede system er i stand til at forsyne mere end én enhed ad gangen.

Der er andre metoder til at fokusere bølgerne ved hjælp af kompleks antennesystemer. De ville dog være ret dyre at implementere, derfor de foreslåede metamaterialer.

Plausibiliteten ved at bruge metamaterialer til at fokusere mikrobølger er yderligere forstærket af en tidligere demonstration af mikrobølgemanipulation.

For et par år siden skabte David Smith fra Duke University-teamet og hans laboratorium en tilsløringsanordning som bøjede mikrobølger omkring en genstand. Denne enhed var afhængig af metamaterialer til at bøje mikrobølgerne.

Fordele og udfordringer

Et beskyttelsessystem vil skulle implementeres for at beskytte mennesker og kæledyr mod mikrobølgestråling.

Med dette system, flere enheder i et enkelt rum, såsom mobiltelefoner, computerudstyr, spil controllere, trådløse telefoner og anden elektronik kan oplades på samme tid uden brug af kabler.

Hvis et sådant system blev implementeret, ville en sikkerhedsmekanisme skulle være på plads for at afbryde transmissionen, når noget kommer i vejen for mikrobølgesignalet.

På grund af mikrobølgestrålingens høje transmissionseffekt bør mennesker og kæledyr beskyttes mod at blive udsat.

For at dette beskyttelsessystem skal fungere, skal hver enhed udsende sin placering for at sikre opladning i første omgang. Linsefokuseringssystemet skal trods alt vide, hvor mikrobølgeenergien skal fokuseres. Enheder skal også angive, hvornår de modtager strøm.

Hvis der modtages strøm, men derefter en afbrydelse detekteres, ville det betyde, at noget blokerer transmissionen. Derefter skal strømmen afbrydes.

Derudover skal softwaren og kontrollerne til den nødvendige metamaterialebaserede linse være udformet på en sådan måde, at strålerne fokuseres så effektivt som muligt.

En lavpris mikrobølge-mikrobølgeenergikilde skal også udvikles til denne applikation. Dette er nødvendigt, da eksisterende løsninger, der kunne fungere til en sådan applikation, er uoverkommelige.

Håb for fremtiden

Selvom der er udfordringer med rent faktisk at implementere sådan et opladningssystem, eksisterer teknologien til at lave sådan et system allerede. Simuleringerne udført af holdet har vist, at det er plausibelt.

Teknologien skal simpelthen justeres, så dette system, hvis det implementeres, ville være i stand til at fungere så effektivt som muligt.

Det ville være fantastisk at se denne teknologi i aktion. Det ville betyde, at du skal bekymre dig mindre om at holde enheder opladet, så længe de er inden for rækkevidde af dette system.