Дослідники просто бездротово передали потужність на 98 футів повітря.

Дослідники просто бездротово передали потужність на 98 футів повітря.

Одного разу ми зможемо заряджати наші телефони та планшети без проводів по повітрю завдяки нещодавно розробленій технології.

Дослідники використовували інфрачервоне лазерне світло для передачі потужності світла 400 мВт на відстань до 30 метрів (98 футів). Цього достатньо, щоб заряджати невеликі датчики, хоча з часом його можна буде розробити і для зарядки більших пристроїв, наприклад смартфонів.

Усе це робиться абсолютно безпечним способом – лазер повертається до режиму низької потужності, коли він не використовується.

Технічний термін для цього — розподілена лазерна зарядка, і розроблений тут окремий тип вдається бути безпечнішим і здатним піти далі, ніж попередні експерименти з подібними технологіями бездротової передачі енергії.

«У той час як більшість інших підходів вимагають, щоб приймальний пристрій знаходився в спеціальній підставці для заряджання або був нерухомим, розподілене лазерне заряджання забезпечує самовирівнювання без відстеження процесів, якщо передавач і приймач знаходяться в зоні прямої видимості один одного», — говорить інженер-електрик Джіньонг Ха з університету Седжонг у Південній Кореї.

Зазвичай компоненти, що відбивають світло, що утворюють лазерний резонатор, будуть разом в одному пристрої. Тут вони розділені на передавач і приймач, тобто лазерна порожнина утворюється в проміжку між ними, поки передавач і приймач знаходяться в полі зору один одного.

У експериментальній установці передавач підсилювача, спеціально оброблений сріблясто-білим металом під назвою ербій, був встановлений на відстані 30 метрів від приймача, який був оснащений фотоелектричним елементом для перетворення світлового сигналу в електричну енергію.

Маючи лише 10 міліметрів на 10 міліметрів (0,4 дюйма на 0,4 дюйма), цей приймач досить малий, щоб його можна було помістити в компактні гаджети, наприклад датчики. Наприклад, менші розумні домашні пристрої, такі як датчики руху або температури, можна заряджати без проводів.

Одного разу ви можете зайти в аеропорт і зарядити свій телефон, поки ви ним користуєтеся – кабелі чи вилки не потрібні. Перш ніж це станеться, команді доведеться збільшити рівень енергії, який здатна передавати система.

Частина цього процесу може включати модернізацію фотоелектричного елемента в приймачі, щоб він міг перетворювати більше лазерного світла в електрику. Іншим можливим покращенням може бути встановлення роботи з кількома приймачами одночасно.

Завдяки центральній довжині хвилі 1550 нанометрів лазер знаходиться в найбезпечнішій частині інфрачервоного спектру і не може пошкодити людську шкіру чи очі. Вчені внесли ряд додаткових уточнень, щоб підвищити ефективність системи, щоб переконатися, що передається якомога більше енергії.

«У приймальному блоці ми включили ретрорефлектор із сферичною кульковою лінзою, щоб полегшити вирівнювання передавача та приймача на 360 градусів, що максимізує ефективність передачі енергії», — говорить Ха.

«Ми експериментально виявили, що загальна продуктивність системи залежить від показника заломлення кульової лінзи, причому показник заломлення 2,003 є найефективнішим».

Ця технологія ще зародилася, але бездротова передача енергії може виявитися корисною не лише для персональної електроніки – вона також може мати величезні зміни в промислових середовищах, де важко з’єднати або обслуговувати кабелі.

«Використання лазерної системи зарядки для заміни шнурів живлення на заводах може заощадити на обслуговуванні та заміні», — каже Ха.

«Це може бути особливо корисним у суворих умовах, де електричні з’єднання можуть спричинити перешкоди або становити небезпеку пожежі».