Phòng khách của bạn có thể trở thành một trạm sạc: đây là cách

Sạc các thiết bị điện tử của chúng tôi có thể là một nỗi đau. Dường như cứ sau vài giờ, chúng ta cần cắm một trong các thiết bị điện tử của mình.

Thiết bị sạc cũng đồng nghĩa với dây cáp. Những điều này đôi khi có thể thực sự cản trở. Nhớ để thực sự sạc thiết bị cũng có thể là một rắc rối. Tôi chắc chắn rằng bạn đã có kinh nghiệm muốn sử dụng một thiết bị cụ thể trước đây chỉ để nhận ra rằng nó không bị tính phí. Vâng, một thay thế là sạc không dây.

Ý tôi là tất cả chúng ta đều đã thấy các phiên bản khác nhau của cục gạch / thảm sạc không dây phải không? Chúng hoạt động tốt và loại bỏ việc bạn phải kết nối thiết bị của mình để sạc mà không cần cáp.

Tuy nhiên, loại trạm sạc này yêu cầu bạn phải đặt thiết bị điện tử của mình ngay trên đầu thiết bị. Ngoài ra, trong khi có các nguồn điện có sẵn có thể sạc nhiều thiết bị cùng một lúc, chúng vẫn còn hơi hạn chế.

Nắm bắt những hạn chế này, bạn sẽ nói gì nếu tôi nói với bạn rằng công nghệ tồn tại để cho phép bạn sạc nhiều thiết bị ở khoảng cách xa, ngay tại nhà trong phòng khách của bạn? Tin hay không, điều này là có thể.

Khái niệm này gần đây đã được chứng minh thông qua tính toán của một nhóm từ Đại học Duke, Đại học Washington và Quỹ khoa học phát minh trí tuệ (ISF). Nó cũng được hỗ trợ bởi bằng chứng thực nghiệm trước đó.

Chuyển giao quyền lực trên khoảng cách lớn hơn

Một thiết bị không lớn hơn TV màn hình phẳng có thể sạc liên tục nhiều thiết bị tại một trong các phòng trong nhà bạn.

Giải pháp đề xuất của nhóm hoạt động bằng cách tập trung năng lượng vi sóng vào một máy thu chuyển đổi dạng năng lượng điện từ này thành điện năng.

Tuy nhiên, nếu máy thu ở quá xa, thì công suất thu được sẽ quá thấp. Nếu đặt đủ gần trong một khu vực được gọi là vùng Fresnel thì công suất nhận được đủ cao để có ích.

Để hệ thống này hoạt động, năng lượng từ vi sóng phải được tập trung vào một máy thu. Để làm điều này, nhóm đề xuất siêu vật liệu để thực hiện công việc.

Siêu vật liệu là các tế bào điện nhỏ có thể được sử dụng để điều khiển sóng điện từ.

Họ tính toán rằng một thiết bị siêu vật liệu phẳng có kích thước bằng TV màn hình phẳng, có thể được sử dụng để tập trung vi sóng. Họ cũng tính toán rằng sóng có thể được tập trung vào một điểm có kích thước của điện thoại di động.

Điều này có thể đạt được cách xa tới 10m và hệ thống được đề xuất có khả năng cung cấp năng lượng cho nhiều thiết bị cùng một lúc.

Có các phương pháp khác để tập trung sóng bằng các hệ thống ăng ten phức tạp. Tuy nhiên, chúng sẽ khá tốn kém để thực hiện, do đó các siêu vật liệu được đề xuất.

Tính hợp lý của việc sử dụng siêu vật liệu để tập trung vi sóng được củng cố thêm bằng một minh chứng trước đây về thao tác vi sóng.

Vài năm trước, David Smith thuộc nhóm Đại học Duke và phòng thí nghiệm của ông đã tạo ra một thiết bị che giấu, uốn cong vi sóng xung quanh một vật thể. Thiết bị này dựa vào siêu vật liệu để bẻ cong vi sóng.

Ưu điểm và thách thức

Một hệ thống bảo vệ sẽ cần được triển khai để bảo vệ con người và vật nuôi khỏi bức xạ vi sóng.

Với hệ thống này, một số thiết bị trong một phòng như điện thoại di động, thiết bị ngoại vi máy tính, bộ điều khiển chơi game, điện thoại không dây và các thiết bị điện tử khác có thể được sạc cùng lúc mà không cần sử dụng dây cáp.

Nếu một hệ thống như vậy được thực hiện, một cơ chế an toàn sẽ phải được đưa ra để làm gián đoạn truyền khi có thứ gì đó cản trở tín hiệu vi sóng.

Do công suất truyền cao của bức xạ vi sóng, con người và vật nuôi cần được bảo vệ khỏi bị phơi nhiễm.

Để hệ thống bảo vệ này hoạt động, mỗi thiết bị sẽ cần phát sóng vị trí của nó để đảm bảo sạc ngay từ đầu. Hệ thống lấy nét ống kính phải biết nơi tập trung năng lượng vi sóng. Các thiết bị cũng cần cho biết khi nào chúng nhận được điện.

Nếu nguồn điện được nhận nhưng sau đó phát hiện sự gián đoạn, điều này có nghĩa là có thứ gì đó đang chặn đường truyền. Nguồn nên được tắt.

Ngoài ra, phần mềm và điều khiển cho ống kính dựa trên siêu vật liệu cần thiết sẽ cần phải được chế tạo theo cách tập trung các chùm tia hiệu quả nhất có thể.

Một nguồn năng lượng vi sóng chi phí thấp cũng cần được phát triển cho ứng dụng này. Điều này là cần thiết, vì các giải pháp hiện có có thể hoạt động cho một ứng dụng như vậy là rất tốn kém.

Hy vọng cho tương lai

Mặc dù có những thách thức với việc thực sự thực hiện một hệ thống sạc như vậy, công nghệ để tạo ra một hệ thống như vậy đã tồn tại. Các mô phỏng được thực hiện bởi nhóm đã cho thấy rằng nó là hợp lý.

Công nghệ chỉ cần được điều chỉnh để hệ thống này, nếu được triển khai, sẽ có thể hoạt động hiệu quả nhất có thể.

Sẽ thật tuyệt vời khi thấy công nghệ này hoạt động. Điều đó có nghĩa là bớt lo lắng về việc giữ cho các thiết bị được sạc miễn là chúng nằm trong phạm vi của hệ thống này.