Stuen din kan bli en ladestasjon: Slik er det

Å lade våre elektroniske enheter kan være en smerte. Det ser ut til at vi må koble til en av våre elektroniske enheter med noen få timers mellomrom.

Ladeenheter er også ganske mye synonymt med kabler. Disse kan ærlig talt komme i veien noen ganger. Å huske å faktisk lade enheter kan også være et problem. Jeg er sikker på at du har opplevd å ville bruke en bestemt enhet før bare for å innse at den ikke er ladet. Vel, ett alternativ er trådløs lading.

Jeg mener vi alle har sett forskjellige versjoner av en trådløs lade murstein/matte ikke sant? De fungerer bra og eliminerer at du må koble til enheten for å lade uten en kabel i veien.

Denne typen ladestasjon krever imidlertid at du i utgangspunktet plasserer den elektroniske enheten rett oppå den. Selv om det er tilgjengelige powermats som kan lade flere enheter samtidig, er de fortsatt noe begrenset.

Med disse begrensningene i tankene, hva ville du sagt hvis jeg fortalte deg at teknologien eksisterer for å tillate deg å lade flere enheter på avstand, hjemme i stua? Tro det eller ei, dette er mulig.

Konseptet har nylig vært demonstrert gjennom beregninger av et team fra Duke University, University of Washington og Intellectual Ventures’ Invention Science Fund (ISF). Det er også støttet opp av tidligere eksperimentelle bevis.

Kraftoverføring over større avstander

En enhet som ikke er større enn en flatskjerm-TV kan kontinuerlig lade flere enheter i ett av rommene i huset ditt.

Teamets foreslåtte løsning fungerer ved å fokusere mikrobølgeenergi på en mottaker som konverterer denne formen for elektromagnetisk energi til elektrisitet.

Hvis mottakeren imidlertid er for langt unna, vil den fangede effekten være for lav. Hvis den plasseres nær nok i et område referert til som Fresnel-sonen, er den mottatte effekten høy nok til å være nyttig.

For at dette systemet skal fungere, må energien fra mikrobølgene fokuseres på en mottaker. For å gjøre dette foreslo teamet metamaterialer for å gjøre jobben.

Metamaterialer er små elektriske celler som kan brukes til å manipulere elektromagnetiske bølger.

De regnet ut at en flat metamaterialenhet på størrelse med en flatskjerm tv, kan brukes til å fokusere mikrobølgene. De beregnet også at bølgen kunne fokuseres på et sted på størrelse med en mobiltelefon.

Dette kan oppnås opptil 10 meter unna, og det foreslåtte systemet er i stand til å drive mer enn én enhet om gangen.

Det finnes andre metoder for å fokusere bølgene ved hjelp av komplekse antennesystemer. Imidlertid vil de være ganske dyre å implementere, derav de foreslåtte metamaterialene.

Sannsynligheten ved å bruke metamaterialer for å fokusere mikrobølger er ytterligere forsterket av en tidligere demonstrasjon av mikrobølgemanipulering.

For noen år siden skapte David Smith fra Duke University-teamet og laboratoriet hans en maskeringsanordning som bøyde mikrobølger rundt en gjenstand. Denne enheten var avhengig av metamaterialer for å bøye mikrobølgene.

Fordeler og utfordringer

Et beskyttelsessystem må implementeres for å beskytte mennesker og kjæledyr mot mikrobølgestråling.

Med dette systemet, flere enheter i et enkelt rom som mobiltelefoner, datamaskin periferiutstyr, spill kontrollere, trådløse telefoner og annen elektronikk kan lades samtidig uten bruk av kabler.

Hvis et slikt system ble implementert, ville en sikkerhetsmekanisme måtte settes på plass for å avbryte overføringen når noe kommer i veien for mikrobølgesignalet.

På grunn av den høye overføringskraften til mikrobølgestrålingen, bør mennesker og kjæledyr beskyttes mot å bli eksponert.

For at dette beskyttelsessystemet skal fungere, må hver enhet kringkaste sin plassering for å sikre lading i utgangspunktet. Linsefokuseringssystemet må tross alt vite hvor det skal fokusere mikrobølgeenergien. Enheter må også indikere når de mottar strøm.

Hvis strøm mottas, men et avbrudd oppdages, vil dette bety at noe blokkerer overføringen. Strømmen skal da slås av.

I tillegg må programvaren og kontrollene for den nødvendige metamaterialbaserte linsen være laget på en slik måte at strålene fokuseres så effektivt som mulig.

En lavpris mikrobølge-mikrobølgeenergikilde må også utvikles for denne applikasjonen. Dette er nødvendig, siden eksisterende løsninger som kan fungere for en slik applikasjon er uoverkommelige.

Håp for fremtiden

Selv om det er utfordringer med å faktisk implementere et slikt ladesystem, finnes teknologien for å lage et slikt system allerede. Simuleringene utført av teamet har vist at det er plausibelt.

Teknologien må ganske enkelt finpusses slik at dette systemet, hvis det implementeres, vil kunne fungere så effektivt som mulig.

Det ville vært fantastisk å se denne teknologien i aksjon. Det ville bety å bekymre deg mindre om å holde enhetene ladet så lenge de er innenfor rekkevidden til dette systemet.