Ruski znanstveniki so razvili zelo učinkovit brezžični prenosni sistem. Uporabite ga lahko za ustvarjanje prostorov, v katerih se bodo mobilni telefoni in tablice samodejno polnili, "iz zraka".
Nikola Tesla je v začetku 20. stoletja najprej preizkusil možnosti brezžičnega prenosa električne energije, vendar do nedavnega tehnologija praktično ni bila uporabljena ali izboljšana.
Leta 2007 je skupina znanstvenikov Massachusetts Institute of Technology (MIT) ponovno preizkusila tehnologijo WPT: vklopili so 60-vatno žarnico z razdalje dveh metrov. Učinkovitost prenosa električne energije je znašala 45 odstotkov.
Kasneje so tehniko večkrat poskušali znova premisliti in izboljšati, zlasti za povečanje učinkovitosti dostave energije "skozi zrak".
Na podlagi istih načel je skupina ruskih raziskovalcev pod vodstvom Poline Kapitanove iz Nacionalne raziskovalne univerze za informacijske tehnologije, mehaniko in optiko v Sankt Peterburgu in Elizavete Nenasheve iz raziskovalnega inštituta Girikond ustvarila izboljšan brezžični prenosni sistem energije, ki temelji na resonančni komunikaciji. Učinkovitost te metode po številčnih simulacijah znaša 80 odstotkov na razdalji 20 centimetrov in se z naraščajočo razdaljo nekoliko zmanjšuje.
Pojasnimo splošno načelo delovanja takega sistema. Prva bakrena tuljava prenaša energijo na drugo tuljavo, ki z njo deluje na isti resonančni frekvenci, tako kot lahko operni pevec s svojim glasom odda dovolj energije, da razbije kozarec (resonančna frekvenca glasu sovpada s frekvenco, ki plovilo uniči).
Za prenos energije se običajno uporabljajo magnetna polja, saj šibko posegajo v večino okoliških predmetov, vključno s človeškim telesom.
Ruski raziskovalci so nekoliko spremenili prvotno razvit sistem. Torej se namesto navadnih magnetnih tuljav uporabljajo posebni dielektrični resonatorji v obliki keramičnih kroglic z visoko dielektrično konstanto. Takšne keramične krogle lahko zmanjšajo izgubo energije prenosa in s tem povečajo učinkovitost.
Promocijski video:
Poleg tega ima material, iz katerega so izdelane krogle, visok indeks loma, kar pomeni, da se elektromagnetni valovi v kroglah močno upočasnijo. Ta funkcija pomaga povečati magnetno resonanco in posledično povečuje učinkovitost prenosa energije.
Druga novost za zmanjšanje izgub in povečanje učinkovitosti: prehod na resonančno frekvenco višjega reda. "Predlagamo uporabo metode magnetnega kvadrupola, ne pa metode magnetnega dipola," je povedala Kapitonova v intervjuju za phys.org. Razlikujejo se po obliki in jakosti ustvarjenega magnetnega polja.
Opozoriti je treba, da v tem primeru oddajnika in sprejemnika ni treba natančno poravnati med seboj za boljši prenos energije.
Dodamo, da imajo tudi drugi predmeti, ki bodo v "sobi za polnjenje", popolnoma drugačne resonančne frekvence, zaradi katerih ne bodo mogli prejeti oddane energije. V skladu s tem bo takšno univerzalno polnjenje varno za okoliške predmete.
V prihodnosti ruski znanstveniki za praktično uporabo načrtujejo zmanjšanje velikosti resonatorjev. Trenutno delamo na ustvarjanju in eksperimentalni študiji vzorca naslednje različice sistema WPT. Razvili smo nove keramične resonatorje z višjo dielektrično konstanto. Verjamemo, da bo ta prototip zelo praktičen za uporabo, «dodaja Kapitonova.
Članek v znanstveni reviji Applied Physics Letters podrobno govori o raziskavi.
Upoštevajte, da se znanstveniki že dolgo trudijo izboljšati postopek polnjenja mobilnega telefona, brez katerega nobena sodobna oseba ne more storiti. Tako so kitajski razvijalci ustvarili napravo, ki pametni telefon napolni s svetlobo.