Din stue kan blive en ladestation: sådan er

Opladning af vores elektroniske enheder kan være en smerte. Det ser ud til, at vi hver par timer har brug for at tilslutte et af vores elektroniske enheder.

Opladningsenheder er også stort set synonymt med kabler. Disse kan ærligt komme i vejen nogle gange. At huske at faktisk oplade enheder kan også være en besvær. Jeg er sikker på, at du har oplevet, at du vil bruge en bestemt enhed før kun for at indse, at den ikke er opladet. Et alternativ er trådløs opladning.

Jeg mener, at vi alle har set forskellige versioner af en trådløs opladningsten / -mat, ikke? De fungerer godt og eliminerer, at du bliver nødt til at tilslutte din enhed til at oplade uden et kabel i vejen.

Imidlertid kræver denne type ladestation, at du dybest set placerer din elektroniske enhed lige ovenpå. Selvom der er tilgængelige powermater, der kan oplade flere enheder på én gang, er de stadig noget begrænset.

I betragtning af disse begrænsninger, hvad ville du sige, hvis jeg fortalte dig, at teknologien eksisterer for at give dig mulighed for at oplade flere enheder på afstand, lige derhjemme i din stue? Tro det eller ej, dette er muligt.

Konceptet er for nylig blevet demonstreret gennem beregninger af et team fra Duke University, University of Washington og Intellectual Ventures 'Invention Science Fund (ISF). Det er også sikkerhedskopieret af tidligere eksperimentelle bevis.

Strømoverførsel over større afstande

En enhed, der ikke er større end et fladskærms-tv, kan kontinuerligt oplade flere enheder i et af værelserne i dit hus.

Holdets foreslåede løsning fungerer ved at fokusere mikrobølgeenergi på en modtager, der konverterer denne form for elektromagnetisk energi til elektricitet.

Hvis modtageren imidlertid er for langt væk, vil den optagne strøm være for lav. Hvis den er placeret tæt nok i et område, der kaldes Fresnel-zonen, er den modtagne effekt høj nok til at være nyttig.

For at dette system skal fungere, skal energien fra mikrobølgerne fokuseres på en modtager. For at gøre dette foreslog teamet metamaterialer til at gøre jobbet.

Metamaterialer er små elektriske celler, der kan bruges til at manipulere elektromagnetiske bølger.

De beregnet, at en flad metamaterialeanordning på størrelse med et fladskærms-tv kunne bruges til at fokusere mikrobølgerne. De beregnet også, at bølgen kunne fokuseres på et sted på størrelse med en mobiltelefon.

Dette kunne opnås op til 10 meter væk, og det foreslåede system er i stand til at køre mere end en enhed ad gangen.

Der er andre metoder til at fokusere bølgerne ved hjælp af komplekse antennesystemer. Imidlertid ville de være ganske dyre at implementere, og dermed de foreslåede metamaterialer.

Sandsynligheden for at bruge metamaterialer til at fokusere mikrobølger forstærkes yderligere af en tidligere demonstration af mikrobølgemanipulation.

For et par år siden skabte David Smith fra Duke University-teamet og hans laboratorium en tilslutningsindretning, der bøjede mikrobølger omkring et objekt. Denne enhed var afhængig af metamaterialer for at bøje mikrobølgerne.

Fordele og udfordringer

Et beskyttelsessystem skulle implementeres for at beskytte mennesker og kæledyr mod mikrobølgestrålingen.

Med dette system kan flere enheder i et enkelt rum, såsom mobiltelefoner, perifere enheder til computere, spilkontrollere, trådløse telefoner og anden elektronik oplades på samme tid uden brug af kabler.

Hvis et sådant system blev implementeret, ville en sikkerhedsmekanisme skulle indføres for at afbryde transmission, når noget kommer i vejen for mikrobølgesignalet.

På grund af den høje transmissionskraft for mikrobølgestrålingen, skal mennesker og kæledyr beskyttes mod at blive udsat.

For at dette beskyttelsessystem kan fungere, er hver enhed nødt til at udsende sin placering, hvilket sikrer opladning i første omgang. Objektivfokuseringssystemet skal jo vide, hvor mikrobølgenergien skal fokuseres. Enheder skulle også angive, hvornår de modtager strøm.

Hvis der modtages strøm, men så opdages en afbrydelse, ville det betyde, at noget blokerer transmissionen. Strømmen skal derefter slukkes.

Desuden skulle softwaren og kontrollerne til den nødvendige metamaterialebaserede linse være nødt til at være udformet på en sådan måde, at de fokuserer bjælkerne så effektivt som muligt.

En billig energikilde til mikrobølgeovn, mikrobølgeovn, skal udvikles til denne applikation. Dette er nødvendigt, da eksisterende løsninger, der kan fungere til en sådan applikation, er omkostninger uoverkommelige.

Håber for fremtiden

Selvom der faktisk er udfordringer med faktisk at implementere et sådant opladningssystem, findes teknologien til at fremstille et sådant system allerede. Simuleringerne udført af teamet har vist, at det er sandsynligt.

Teknologien skal blot tilpasses, så dette system, hvis det implementeres, vil kunne fungere så effektivt som muligt.

Det ville være fantastisk at se denne teknik i aktion. Det ville betyde mindre at bekymre sig om at holde enheder opladet, så længe de er inden for dette systems rækkevidde.