Ваша гостиная может стать зарядной станцией: вот как

Зарядка наших электронных устройств может быть болезненной. Кажется, что каждые несколько часов нам нужно подключать одно из наших электронных устройств.

Зарядные устройства также в значительной степени ассоциируются с кабелями. Они могут честно мешать иногда. Запоминание фактической зарядки устройств также может быть проблемой. Я уверен, что вы уже испытывали желание использовать определенное устройство, прежде чем осознали, что оно не заряжено. Ну, одна альтернатива - беспроводная зарядка.

Я имею в виду, что мы все видели разные версии беспроводного зарядного кирпича / мата, верно? Они работают хорошо и избавляют вас от необходимости подключать устройство для зарядки без кабеля в пути.

Тем не менее, этот тип зарядной станции требует, чтобы вы поместили свое электронное устройство прямо на него. Кроме того, несмотря на то, что имеются силовые модули, которые могут заряжать несколько устройств одновременно, они все еще несколько ограничены.

Учитывая эти ограничения, что бы вы сказали, если бы я сказал вам, что существует технология, позволяющая заряжать несколько устройств на расстоянии, прямо у вас дома в гостиной? Верьте или нет, это возможно.

Эта концепция была недавно продемонстрирована на основе расчетов группой из Университета Дьюка, Университета Вашингтона и Научного фонда изобретательских интеллектуальных предприятий (ISF). Это также подтверждается предыдущими экспериментальными данными.

Передача энергии на большие расстояния

Устройство размером не больше телевизора с плоским экраном может непрерывно заряжать несколько устройств в одной из комнат вашего дома.

Предложенное командой решение работает, фокусируя микроволновую энергию на приемнике, который преобразует эту форму электромагнитной энергии в электричество.

Однако если приемник находится слишком далеко, то полученная мощность будет слишком низкой. Если расположить достаточно близко в области, называемой зоной Френеля, то полученная мощность будет достаточно высокой, чтобы быть полезной.

Чтобы эта система работала, энергия микроволн должна быть сфокусирована на приемнике. Для этого команда предложила метаматериалы для выполнения работы.

Метаматериалы представляют собой крошечные электрические элементы, которые можно использовать для манипулирования электромагнитными волнами.

Они подсчитали, что устройство для плоских метаматериалов размером с телевизор с плоским экраном можно использовать для фокусировки микроволн. Они также рассчитали, что волна может быть сфокусирована на месте размером с сотовый телефон.

Это может быть достигнуто на расстоянии до 10 метров, и предлагаемая система может одновременно подключать несколько устройств.

Существуют и другие методы фокусировки волн с использованием сложных антенных систем. Тем не менее, они будут довольно дорогими для реализации, следовательно, предложенные метаматериалы.

Правдоподобие использования метаматериалов для фокусировки микроволн еще больше подтверждается предыдущей демонстрацией микроволновой манипуляции.

Несколько лет назад Дэвид Смит из команды Университета Дьюка и его лаборатории создали маскирующее устройство, которое сгибало микроволны вокруг объекта. Это устройство опиралось на метаматериалы для сгибания микроволн.

Преимущества и проблемы

Система защиты должна быть внедрена, чтобы защитить людей и домашних животных от микроволнового излучения.

С помощью этой системы несколько устройств в одной комнате, таких как сотовые телефоны, компьютерная периферия, игровые контроллеры, беспроводные телефоны и другая электроника, могут заряжаться одновременно без использования кабелей.

Если бы такая система была реализована, необходимо было бы внедрить механизм безопасности, чтобы прерывать передачу, когда что-то мешает микроволновому сигналу.

Из-за высокой мощности передачи микроволнового излучения люди и домашние животные должны быть защищены от воздействия.

Для того чтобы эта система защиты работала, каждому устройству необходимо в первую очередь передавать информацию о своем местоположении, обеспечивая зарядку. Система фокусировки линз должна знать, куда фокусировать микроволновую энергию. Устройства также должны указывать, когда они получают питание.

Если энергия принимается, но затем обнаруживается прерывание, это будет означать, что что-то блокирует передачу. Питание должно быть отключено.

Кроме того, программное обеспечение и элементы управления для необходимой линзы на основе метаматериала должны быть созданы таким образом, чтобы максимально эффективно фокусировать лучи.

Для этой цели также необходимо разработать недорогой микроволновый источник микроволновой энергии. Это необходимо, поскольку существующие решения, которые могут работать для такого приложения, являются непомерно дорогими.

Надежды на будущее

Хотя с реализацией такой системы зарядки есть проблемы, технология создания такой системы уже существует. Моделирование, проведенное командой, показало, что это правдоподобно.

Эту технологию просто необходимо настроить, чтобы эта система, если она была внедрена, могла функционировать максимально эффективно.

Было бы здорово увидеть эту технологию в действии. Это означало бы меньше беспокоиться о том, чтобы держать устройства заряженными, пока они находятся в зоне действия этой системы.