Dein Wohnzimmer wird zur Ladestation: So geht's

Das Aufladen unserer elektronischen Geräte kann mühsam sein. Es scheint, dass wir alle paar Stunden eines unserer elektronischen Geräte anschließen müssen.

Das Aufladen von Geräten ist auch ziemlich viel gleichbedeutend mit Kabeln. Diese können ehrlich gesagt manchmal im Weg stehen. Sich daran zu erinnern, Geräte tatsächlich aufzuladen, kann ebenfalls mühsam sein. Ich bin sicher, dass Sie schon einmal ein bestimmtes Gerät verwenden wollten, nur um festzustellen, dass es nicht aufgeladen ist. Nun, eine Alternative ist das kabellose Laden.

Ich meine, wir alle haben schon verschiedene Versionen eines drahtlosen Geräts gesehen Ladestein/mat richtig? Sie funktionieren gut und machen es überflüssig, dass Sie Ihr Gerät zum Aufladen anschließen müssen, ohne dass ein Kabel im Weg ist.

Diese Art von Ladestation erfordert jedoch, dass Sie Ihr elektronisches Gerät im Grunde direkt darauf platzieren. Auch wenn es Powermats gibt, die mehrere Geräte gleichzeitig aufladen können, sind sie immer noch etwas begrenzt.

Kabelloses Ladegerät | „Ich bin endlich in die Welt des kabellosen Ladens eingetreten! #gadget“von Gavin Jones

Angesichts dieser Einschränkungen, was würden Sie sagen, wenn ich Ihnen sagen würde, dass es eine Technologie gibt, mit der Sie mehrere Geräte aus der Ferne aufladen können, direkt zu Hause in Ihrem Wohnzimmer? Ob Sie es glauben oder nicht, das ist möglich.

Das Konzept wurde kürzlich durch Berechnungen nachgewiesen von einem Team der Duke University, der University of Washington und des Invention Science Fund (ISF) von Intellectual Ventures. Es wird auch durch frühere experimentelle Beweise gestützt.

Kraftübertragung über größere Entfernungen

Ein Gerät, das nicht größer als ein Flachbildfernseher ist, könnte mehrere Geräte in einem der Zimmer in Ihrem Haus kontinuierlich aufladen.

Die vom Team vorgeschlagene Lösung funktioniert, indem Mikrowellenenergie auf einen Empfänger fokussiert wird, der diese Form elektromagnetischer Energie in Elektrizität umwandelt.

Wenn der Empfänger jedoch zu weit entfernt ist, ist die eingefangene Leistung zu gering. Wenn es nahe genug in einem als Fresnel-Zone bezeichneten Bereich platziert wird, ist die empfangene Leistung hoch genug, um nützlich zu sein.

Damit dieses System funktioniert, muss die Energie der Mikrowellen auf einen Empfänger fokussiert werden. Zu diesem Zweck schlug das Team Metamaterialien vor, um diese Aufgabe zu erledigen.

Metamaterialien sind winzige elektrische Zellen, mit denen elektromagnetische Wellen manipuliert werden können.

Sie berechneten, dass ein flaches Metamaterial-Gerät von der Größe eines Flachbildfernseher, könnte verwendet werden, um die Mikrowellen zu fokussieren. Sie berechneten auch, dass die Welle auf einen Punkt von der Größe eines Handys fokussiert werden könnte.

Dies könnte bis zu einer Entfernung von 10 Metern erreicht werden, und das vorgeschlagene System ist in der Lage, mehr als ein Gerät gleichzeitig mit Strom zu versorgen.

Es gibt andere Methoden zum Fokussieren der Wellen unter Verwendung von Komplexen Antennensysteme. Ihre Implementierung wäre jedoch ziemlich teuer, daher die vorgeschlagenen Metamaterialien.

Die Plausibilität der Verwendung von Metamaterialien zur Fokussierung von Mikrowellen wird durch eine frühere Demonstration der Mikrowellenmanipulation weiter untermauert.

Vor einigen Jahren haben David Smith vom Team der Duke University und sein Labor ein Tarngerät entwickelt welche gebogenen Mikrowellen um ein Objekt. Dieses Gerät stützte sich auf Metamaterialien, um die Mikrowellen zu biegen.

Vorteile und Herausforderungen

Ein Schutzsystem müsste implementiert werden, um Menschen und Haustiere vor der Mikrowellenstrahlung zu schützen.

Mit diesem System mehrere Geräte in einem einzigen Raum wie Handys, Computerperipherie, Gaming Controller, schnurlose Telefone und andere Elektronik können gleichzeitig ohne Verwendung von aufgeladen werden Kabel.

Wenn ein solches System implementiert würde, müsste ein Sicherheitsmechanismus eingerichtet werden, um die Übertragung zu unterbrechen, wenn etwas dem Mikrowellensignal im Wege steht.

Aufgrund der hohen Sendeleistung der Mikrowellenstrahlung sollten Menschen und Haustiere vor einer Exposition geschützt werden.

Damit dieses Schutzsystem funktioniert, müsste jedes Gerät seinen Standort übertragen, um das Aufladen überhaupt erst zu gewährleisten. Das Linsenfokussiersystem muss schließlich wissen, wohin es die Mikrowellenenergie fokussieren soll. Geräte müssten auch anzeigen, wann sie mit Strom versorgt werden.

Wenn Strom empfangen wird, aber dann eine Unterbrechung erkannt wird, würde dies bedeuten, dass etwas die Übertragung blockiert. Dann sollte der Strom abgeschaltet werden.

Darüber hinaus müssten die Software und Steuerungen für die notwendige, auf Metamaterialien basierende Linse so gestaltet werden, dass die Strahlen so effizient wie möglich fokussiert werden.

Für diese Anwendung muss auch eine kostengünstige Mikrowellenenergiequelle entwickelt werden. Dies ist notwendig, da bestehende Lösungen, die für eine solche Anwendung funktionieren könnten, unerschwinglich sind.

Hoffnungen für die Zukunft

Obwohl es Herausforderungen bei der tatsächlichen Implementierung eines solchen Ladesystems gibt, existiert die Technologie zur Herstellung eines solchen Systems bereits. Die vom Team durchgeführten Simulationen haben gezeigt, dass es plausibel ist.

Die Technologie muss lediglich angepasst werden, damit dieses System, wenn es implementiert wird, so effizient wie möglich funktionieren würde.

Es wäre großartig, diese Technologie in Aktion zu sehen. Es würde bedeuten, dass Sie sich weniger Gedanken darüber machen müssten, Geräte aufgeladen zu halten, solange sie sich in Reichweite dieses Systems befinden.

Zuletzt aktualisiert am 03. Februar 2022

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