Ваша вітальня може стати зарядною станцією: ось як

Заряджання наших електронних пристроїв може бути болем. Здається, що кожні кілька годин нам потрібно підключати один із наших електронних пристроїв.

Зарядних пристроїв також досить багато синонім кабелів. Вони, чесно, іноді можуть заважати. Пам’ятайте про фактичну зарядку пристроїв також може бути проблемою. Я впевнений, що раніше ви стикалися з бажанням використовувати певний пристрій лише для того, щоб зрозуміти, що він не заряджається. Ну, одна альтернатива - бездротова зарядка.

Я маю на увазі, що ми всі бачили різні версії бездротового зв’язку цегла для зарядки/мат правильно? Вони добре працюють і позбавляють вас необхідності підключати пристрій до зарядки без кабелю.

Однак цей тип зарядної станції вимагає, щоб ви в основному розташували електронний пристрій прямо на нього. Крім того, хоча є потужні килимки, які можуть заряджати кілька пристроїв одночасно, вони все ще дещо обмежені.

Беручи до уваги ці обмеження, що б ви сказали, якби я сказав вам, що ця технологія існує, щоб дозволити заряджати кілька пристроїв на відстані, прямо вдома у вашій вітальні? Вірте чи ні, але це можливо.

Концепція була нещодавно продемонстровано шляхом розрахунків командою з Університету Дьюка, Університету Вашингтона та Інтелектуального Венчурного Інвенційного Наукового Фонду (ISF). Це також підкріплено попередніми експериментальними доказами.

Передача потужності на великі відстані

Пристрій розміром не більше, ніж телевізор із плоским екраном, може безперервно заряджати кілька пристроїв в одній із кімнат у вашому домі.

Запропоноване командою рішення працює шляхом фокусування мікрохвильової енергії на приймачі, який перетворює цю форму електромагнітної енергії в електрику.

Однак якщо приймач знаходиться занадто далеко, то вловлювана потужність буде занадто низькою. Якщо його помістити досить близько в область, яка називається зоною Френеля, то отримана потужність буде достатньо високою, щоб бути корисною.

Щоб ця система працювала, енергія мікрохвиль повинна бути спрямована на приймач. Для цього команда запропонувала метаматеріали для виконання роботи.

Метаматеріали — це крихітні електричні елементи, які можна використовувати для маніпулювання електромагнітними хвилями.

Вони підрахували, що плоский пристрій з метаматеріалів розміром з a Телевізор з пласким екраном, можна використовувати для фокусування мікрохвиль. Вони також підрахували, що хвилю можна сфокусувати на місці розміром з мобільний телефон.

Це може бути досягнуто на відстані до 10 метрів, і запропонована система здатна одночасно живити більше одного пристрою.

Існують і інші методи фокусування хвиль за допомогою комплексу антенні системи. Однак їх впровадження було б досить дорогим, звідси й запропоновані метаматеріали.

Правдоподібність використання метаматеріалів для фокусування мікрохвиль ще більше посилюється попередньою демонстрацією мікрохвильових маніпуляцій.

Кілька років тому Девід Сміт з команди Університету Дьюка і його лабораторія створили маскувальний пристрій які зігнуті мікрохвильовки навколо об'єкта. Цей пристрій спирався на метаматеріали для згинання мікрохвиль.

Переваги та виклики

Для захисту людей і домашніх тварин від мікрохвильового випромінювання необхідно впровадити систему захисту.

Завдяки цій системі кілька пристроїв в одній кімнаті, наприклад, мобільні телефони, комп’ютерна периферія, ігри контролери, бездротові телефони та іншу електроніку можна заряджати одночасно без використання кабелі.

Якби така система була впроваджена, довелося б встановити механізм безпеки, щоб переривати передачу, коли щось заважає мікрохвильовому сигналу.

Через високу потужність передачі мікрохвильового випромінювання людей і домашніх тварин слід захищати від впливу.

Щоб ця система захисту працювала, кожен пристрій мав би передати своє місцезнаходження в першу чергу, забезпечуючи заряджання. Зрештою, система фокусування лінзи повинна знати, куди сфокусувати мікрохвильову енергію. Пристрої також повинні вказувати, коли вони отримують живлення.

Якщо живлення надходить, але потім виявлено перерву, це означатиме, що щось блокує передачу. Після цього необхідно відключити живлення.

Крім того, програмне забезпечення та елементи керування необхідним об’єктивом на основі метаматеріалу потрібно створити таким чином, щоб фокусувати промені якомога ефективніше.

Для цього застосування також необхідно розробити недороге джерело енергії мікрохвильової печі. Це необхідно, оскільки існуючі рішення, які могли б працювати для такого додатка, є занадто високими.

Надії на майбутнє

Хоча існують проблеми з фактичним впровадженням такої системи зарядки, технологія створення такої системи вже існує. Моделювання, проведене командою, показало, що це правдоподібно.

Технологію просто потрібно налаштувати, щоб ця система, якщо її впровадити, могла функціонувати максимально ефективно.

Було б чудово побачити цю техніку в дії. Це означало б менше турбуватися про те, щоб пристрої були заряджені, поки вони знаходяться в зоні дії цієї системи.