Stuen din kan bli en ladestasjon: det er slik

Å lade de elektroniske enhetene våre kan være smertefullt. Det ser ut til at vi med noen få timer må koble til en av våre elektroniske enheter.

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 en problemfri. Jeg er sikker på at du har opplevd å ville bruke en bestemt enhet før bare for å innse at den ikke blir belastet. Vel, ett alternativ er trådløs lading.

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

Imidlertid krever denne typen ladestasjon at du i utgangspunktet plasserer den elektroniske enheten rett oppå den. Selv om det er strømstyrke tilgjengelig som kan lade flere enheter samtidig, er de fremdeles noe begrenset.

Når jeg tar hensyn til disse begrensningene, hva ville du sagt hvis jeg fortalte deg at teknologien eksisterer for å la deg lade flere enheter på avstand, hjemme i stuen din? Tro det eller ei, dette er mulig.

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

Kraftoverføring over større avstander

En enhet som ikke er større enn en flatskjerm-TV, kan kontinuerlig lade flere enheter i et 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 strømmen som er fanget være for lav. Hvis den er plassert nær nok i et område kalt Fresnel-sonen, er den mottatte kraften 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 beregnet at en flat metamaterialeapparat på størrelse med en flatskjerm-TV kunne brukes til å fokusere på 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 en enhet om gangen.

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

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

For noen år siden opprettet David Smith fra Duke University-teamet og laboratoriet hans en kappemekanisme som bøyde mikrobølger rundt et objekt. 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 kan flere enheter i et enkelt rom, for eksempel mobiltelefoner, periferiutstyr til datamaskiner, spillkontrollere, trådløse telefoner og annen elektronikk, lades samtidig uten bruk av kabler.

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

På grunn av mikrobølge-strålingens høye overføringskraft, bør mennesker og kjæledyr beskyttes mot å bli utsatt.

For at dette beskyttelsessystemet skal fungere, må hver enhet kringkaste sin plassering og sikre lading i utgangspunktet. Objektivfokuseringssystemet må tross alt vite hvor du skal fokusere på mikrobølgeenergien. Enheter må også indikere når de mottar strøm.

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

I tillegg må programvaren og kontrollene for den nødvendige metamaterialebaserte linsen være utformet på en slik måte at de fokuserer bjelkene så effektivt som mulig.

En billig energikilde for mikrobølgeovn mikrobølgeovn må utvikles også for denne applikasjonen. Dette er nødvendig, da eksisterende løsninger som kan fungere for en slik applikasjon er uoverkommelige.

Håper for fremtiden

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

Teknologien trenger ganske enkelt å finjusteres slik at dette systemet, hvis det implementeres, vil kunne fungere så effektivt som mulig.

Det ville være fantastisk å se denne teknologien i aksjon. Det vil bety å bekymre deg mindre for å holde enheter ladet så lenge de er innenfor rekkevidden til dette systemet.