Jūsu dzīvojamā istaba var kļūt par uzlādes staciju: šādi

Mūsu elektronisko ierīču uzlādēšana var būt sāpīga. Šķiet, ka ik pēc dažām stundām mums ir jāpievieno kāda no mūsu elektroniskajām ierīcēm.

Uzlādes ierīces ir arī diezgan daudz sinonīms kabeļiem. Tie dažreiz var traucēt. Apgrūtinājumus var radīt arī atcerēšanās par ierīču reālu uzlādi. Esmu pārliecināts, ka iepriekš esat vēlējies izmantot noteiktu ierīci, lai saprastu, ka tā nav uzlādēta. Viena alternatīva ir bezvadu uzlāde.

Es domāju, ka mēs visi esam redzējuši dažādas bezvadu versijas uzlādes ķieģelis/mat vai ne? Tie darbojas labi un neļauj jums pievienot ierīci, lai uzlādētu bez kabeļa.

Tomēr šāda veida uzlādes stacijai būtībā elektroniskā ierīce ir jānovieto tieši virs tās. Turklāt, lai gan ir pieejami jaudas paklāji, kas var uzlādēt vairākas ierīces vienlaikus, tie joprojām ir nedaudz ierobežoti.

Paturot prātā šos ierobežojumus, ko jūs teiktu, ja es jums teiktu, ka pastāv tehnoloģija, kas ļauj uzlādēt vairākas ierīces no attāluma tieši mājās, savā viesistabā? Tici vai nē, tas ir iespējams.

Jēdziens ir nesen pierādīts ar aprēķiniem komanda no Djūka universitātes, Vašingtonas universitātes un Intelektuālo uzņēmumu izgudrojumu zinātnes fonda (ISF). To atbalsta arī iepriekšējie eksperimentālie pierādījumi.

Jaudas pārnešana lielākos attālumos

Ierīce, kas nav lielāka par plakanā ekrāna televizoru, var nepārtraukti uzlādēt vairākas ierīces vienā no jūsu mājas istabām.

Komandas piedāvātais risinājums darbojas, fokusējot mikroviļņu enerģiju uz uztvērēju, kas pārvērš šo elektromagnētiskās enerģijas veidu elektroenerģijā.

Tomēr, ja uztvērējs atrodas pārāk tālu, uzņemtā jauda būs pārāk zema. Ja tas ir novietots pietiekami tuvu reģionā, kas tiek dēvēts par Fresnel zonu, saņemtā jauda ir pietiekami liela, lai tā būtu noderīga.

Lai šī sistēma darbotos, mikroviļņu enerģija ir jākoncentrē uz uztvērēju. Lai to paveiktu, komanda piedāvāja metamateriālus, lai veiktu darbu.

Metamateriāli ir mazas elektriskās šūnas, kuras var izmantot, lai manipulētu ar elektromagnētiskajiem viļņiem.

Viņi aprēķināja, ka plakana metamateriālu ierīce ir aptuveni a plakanā ekrāna televizors, var izmantot mikroviļņu fokusēšanai. Viņi arī aprēķināja, ka vilnis varētu būt fokusēts uz mobilā tālruņa lieluma vietu.

To var sasniegt pat 10 metru attālumā, un piedāvātā sistēma spēj vienlaikus darbināt vairāk nekā vienu ierīci.

Ir arī citas metodes viļņu fokusēšanai, izmantojot kompleksu antenu sistēmas. Tomēr to ieviešana būtu diezgan dārga, tāpēc tiek piedāvāti metamateriāli.

Metamateriālu izmantošanas ticamību mikroviļņu fokusēšanai vēl vairāk pastiprina iepriekšēja mikroviļņu manipulācijas demonstrācija.

Pirms dažiem gadiem Deivids Smits no Djūka universitātes komandas un viņa laboratorija izveidoja maskēšanas ierīci kas salieca mikroviļņus ap objektu. Šī ierīce paļāvās uz metamateriāliem, lai saliektu mikroviļņus.

Priekšrocības un izaicinājumi

Būtu jāievieš aizsardzības sistēma, lai aizsargātu cilvēkus un mājdzīvniekus no mikroviļņu starojuma.

Izmantojot šo sistēmu, vairākas ierīces vienā telpā, piemēram, mobilie tālruņi, datoru perifērijas ierīces, spēles kontrolierus, bezvadu telefonus un citu elektroniku var uzlādēt vienlaikus, neizmantojot kabeļi.

Ja šāda sistēma tiktu ieviesta, būtu jāievieš drošības mehānisms, lai pārtrauktu pārraidi, kad kaut kas traucē mikroviļņu signālam.

Mikroviļņu starojuma augstās pārraides jaudas dēļ cilvēki un mājdzīvnieki ir jāaizsargā no iedarbības.

Lai šī aizsardzības sistēma darbotos, katrai ierīcei būtu jāpārraida sava atrašanās vieta, vispirms nodrošinot uzlādi. Galu galā objektīva fokusēšanas sistēmai ir jāzina, kur fokusēt mikroviļņu enerģiju. Ierīcēm būtu arī jānorāda, kad tās saņem strāvu.

Ja tiek saņemta jauda, ​​bet tiek konstatēts pārtraukums, tas nozīmētu, ka kaut kas bloķē pārraidi. Pēc tam strāvas padeve ir jāizslēdz.

Turklāt nepieciešamā metamateriāla objektīva programmatūra un vadības ierīces būtu jāizstrādā tā, lai starus fokusētu pēc iespējas efektīvāk.

Šim lietojumam ir jāizstrādā arī zemu izmaksu mikroviļņu mikroviļņu enerģijas avots. Tas ir nepieciešams, jo esošie risinājumi, kas varētu darboties šādā lietojumprogrammā, ir pārmērīgi dārgi.

Cerības uz nākotni

Lai gan pastāv problēmas ar šādas maksas sistēmas ieviešanu, tehnoloģija šādas sistēmas izveidei jau pastāv. Komandas veiktās simulācijas parādīja, ka tas ir ticams.

Tehnoloģija vienkārši ir jāpielāgo, lai šī sistēma, ja tā tiktu ieviesta, varētu darboties pēc iespējas efektīvāk.

Būtu lieliski redzēt šo tehnoloģiju darbībā. Tas nozīmētu mazāk uztraukties par ierīču uzlādi, kamēr tās atrodas šīs sistēmas darbības diapazonā.