Russiske forskere har utviklet et svært effektivt trådløst kraftoverføringssystem. Den kan brukes til å lage rom der mobiltelefoner og nettbrett blir belastet automatisk, "fra luften."
På begynnelsen av 1900-tallet testet Nikola Tesla først mulighetene for trådløs overføring av elektrisitet, men inntil nylig ble teknologien praktisk talt ikke brukt eller forbedret.
I 2007 testet et team av forskere ved Massachusetts Institute of Technology (MIT) WPT-teknologien igjen: De skrudde på en 60-watts lyspære fra en avstand på to meter. Effektoverføringseffektiviteten var 45 prosent.
Senere ble teknikken gjentatte ganger prøvd å tenke nytt og forbedre, spesielt for å øke effektiviteten til energilevering "gjennom luften".
Basert på de samme prinsippene, har et team av russiske forskere ledet av Polina Kapitanova fra St. Petersburg National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics og Elizaveta Nenasheva fra Girikond Research Institute opprettet et forbedret trådløst kraftoverføringssystem basert på resonant kommunikasjon. Effektiviteten av denne metoden, i henhold til numeriske simuleringer, er 80 prosent i en avstand på 20 centimeter, og avtar litt med økende avstand.
La oss forklare det generelle driftsprinsippet for et slikt system. Den første kobberspolen overfører energi til den andre spolen, som opererer med den med samme resonansfrekvens, akkurat som en operasanger kan overføre nok energi med stemmen sin til å knekke et glass (stemans resonansfrekvens sammenfaller med frekvensen som ødelegger fartøyet).
Vanligvis brukes magnetiske felt til å overføre energi, siden de svakt samvirker med de fleste omkringliggende objekter, inkludert menneskekroppen.
Russiske forskere har litt modifisert det opprinnelig utviklede systemet. Så i stedet for vanlige magnetiske spoler brukes spesielle dielektriske resonatorer i form av keramiske kuler med høy dielektrisk konstant. Slike keramiske kuler kan redusere tap av overføringsenergi og dermed øke effektiviteten.
Salgsfremmende video:
I tillegg har materialet som kulene er laget av, en høy brytningsindeks, noe som betyr at elektromagnetiske bølger i kulene blir kraftig redusert. Denne funksjonen hjelper til med å forbedre magnetisk resonans, og som et resultat øke effektiviteten til energioverføring ytterligere.
En annen innovasjon for å redusere tap og øke effektiviteten: overgangen til en resonansfrekvens med høyere orden. "Vi foreslår at du bruker den magnetiske quadrupol-metoden i stedet for den magnetiske dipol-metoden," sa Kapitonova i et intervju med phys.org. De avviker i form og styrke på det genererte magnetfeltet.
Det bemerkes at senderen og mottakeren i dette tilfellet ikke trenger å være nøyaktig på linje med hverandre for bedre energioverføring.
Vi legger til at andre objekter som vil være i "laderommet" har helt andre resonansfrekvenser, på grunn av hvilke de ikke vil kunne motta den overførte energien. Følgelig vil en slik universell lading være trygg for de omkringliggende objekter.
I fremtiden, for praktisk bruk, planlegger russiske forskere å redusere resonatorenes størrelse.”Vi jobber for tiden med å lage og eksperimentelle studier av et utvalg av den neste versjonen av WPT-systemet. Vi har utviklet nye keramiske resonatorer med høyere dielektrisk konstant. Vi tror at denne prototypen vil være veldig nær praktisk bruk, legger Kapitonova til.
En artikkel i det vitenskapelige tidsskriftet Applied Physics Letters forteller om forskningen i detalj.
Merk at forskere lenge har forsøkt å forbedre prosessen med å lade en mobiltelefon, uten hvilken ingen moderne mennesker kan gjøre. Så har kinesiske utviklere laget en enhet som lader en smarttelefon med lys.
