يمكن أن تصبح غرفة المعيشة الخاصة بك محطة شحن: هذه هي الطريقة

شحن أجهزتنا الإلكترونية يمكن أن يكون ألمًا. يبدو أنه كل بضع ساعات ، نحتاج إلى توصيل أحد أجهزتنا الإلكترونية.

أجهزة الشحن هي أيضا مرادف إلى حد كبير مع الكابلات. يمكن لهذه بصراحة الحصول على الطريق في بعض الأحيان. إن تذكر شحن الأجهزة فعليًا قد يكون أيضًا مشكلة. أنا متأكد من أنك واجهت الرغبة في استخدام جهاز معين من قبل فقط لإدراك أنه غير مشحون. حسنا ، بديل واحد هو الشحن اللاسلكي.

أعني أننا رأينا جميعًا إصدارات مختلفة من طوب / حصير الشحن اللاسلكي؟ تعمل بشكل جيد وتخلصك من الحاجة إلى توصيل جهازك بالشحن دون وجود كابل في الطريق.

ومع ذلك ، فإن هذا النوع من محطة الشحن يتطلب منك وضع جهازك الإلكتروني في الأساس مباشرةً. أيضًا ، على الرغم من توفر بوويرماتس التي يمكن أن تشحن أجهزة متعددة في وقت واحد ، فإنها لا تزال محدودة إلى حد ما.

مع الأخذ في الاعتبار هذه القيود ، ماذا ستقول إذا قلت لك إن التكنولوجيا موجودة للسماح لك بشحن أجهزة متعددة عن بعد ، في المنزل مباشرةً في غرفة المعيشة الخاصة بك؟ صدق أو لا تصدق ، هذا ممكن.

وقد تم عرض هذا المفهوم مؤخرًا من خلال عمليات حسابية قام بها فريق من جامعة ديوك وجامعة واشنطن وصندوق علوم اختراع المشروعات الفكرية (ISF). كما تدعمها الأدلة التجريبية السابقة.

نقل الطاقة على مسافات أكبر

يمكن لجهاز لا يزيد حجمه عن جهاز تلفزيون بشاشة مسطحة شحن أجهزة متعددة بشكل مستمر في إحدى الغرف في منزلك.

يعمل الحل المقترح للفريق من خلال تركيز طاقة الموجات الصغرية على جهاز استقبال يحول هذا النوع من الطاقة الكهرومغناطيسية إلى كهرباء.

إذا كان جهاز الاستقبال بعيدًا جدًا ، فإن الطاقة التي يتم التقاطها ستكون منخفضة جدًا. إذا وضعت بالقرب بما فيه الكفاية في منطقة يشار إليها باسم منطقة فريسنل ، فإن الطاقة المستقبلة عالية بما يكفي لتكون مفيدة.

لكي يعمل هذا النظام ، يجب تركيز الطاقة من الموجات الدقيقة على جهاز الاستقبال. للقيام بذلك ، اقترح الفريق مواد أولية للقيام بهذه المهمة.

المواد الأولية هي خلايا كهربائية صغيرة يمكن استخدامها لمعالجة الموجات الكهرومغناطيسية.

حسبوا أنه يمكن استخدام جهاز metamaterials مسطح بحجم تلفزيون بشاشة مسطحة لتركيز الموجات الصغرية. حسبوا أيضًا أن الموجة يمكن أن تركز على بقعة بحجم الهاتف الخليوي.

يمكن تحقيق ذلك على بعد 10 أمتار ويمكن للنظام المقترح تشغيل أكثر من جهاز واحد في المرة الواحدة.

هناك طرق أخرى لتركيز الموجات باستخدام أنظمة الهوائي المعقدة. ومع ذلك ، سيكون تنفيذها مكلفًا للغاية ، ومن ثم المواد الوصفية المقترحة.

تتعزز إمكانية استخدام مواد metamaterials لتركيز الموجات الدقيقة من خلال عرض سابق للتلاعب بالميكروويف.

قبل بضع سنوات ، ابتكر ديفيد سميث من فريق جامعة ديوك ومختبره جهازًا للتغطية يثبط الموجات الدقيقة حول جسم ما. اعتمد هذا الجهاز على المواد الفوقية لثني الميكروويف.

المزايا والتحديات

يجب تطبيق نظام حماية لحماية البشر والحيوانات الأليفة من إشعاع الميكروويف.

مع هذا النظام ، يمكن شحن العديد من الأجهزة في غرفة واحدة مثل الهواتف المحمولة وملحقات الكمبيوتر وأجهزة التحكم في الألعاب والهواتف اللاسلكية وغيرها من الأجهزة الإلكترونية في نفس الوقت دون استخدام الكابلات.

إذا تم تنفيذ مثل هذا النظام ، فسيتعين وضع آلية أمان لمقاطعة الإرسال عندما يحدث شيء ما في طريق إشارة الميكروويف.

نظرًا لارتفاع قوة انتقال إشعاع الميكروويف ، يجب حماية الأشخاص والحيوانات الأليفة من التعرض.

لكي يعمل نظام الحماية هذا ، سيحتاج كل جهاز إلى بث موقعه لضمان الشحن في المقام الأول. يجب أن يعرف نظام تركيز العدسات مكان تركيز طاقة الميكروويف بعد كل شيء. ستحتاج الأجهزة أيضًا إلى الإشارة إلى وقت تلقي الطاقة.

إذا تم استلام الطاقة ولكن بعد اكتشاف انقطاع ، فهذا يعني أن هناك شيء ما يمنع الإرسال. السلطة ثم يجب أن تغلق.

بالإضافة إلى ذلك ، يجب صياغة البرنامج وأدوات التحكم الخاصة بالعدسة الضرورية القائمة على مادة metamaterial بطريقة تركز على الحزم بأكبر قدر ممكن من الكفاءة.

يجب تطوير مصدر طاقة ميكروويف ميكروويف منخفض التكلفة أيضًا لهذا التطبيق. يعد ذلك ضروريًا ، حيث إن الحلول الحالية التي يمكن أن تعمل لمثل هذا التطبيق باهظة التكلفة.

آمال للمستقبل

على الرغم من وجود تحديات بالفعل في تطبيق مثل هذا النظام للشحن ، إلا أن التكنولوجيا اللازمة لإنشاء مثل هذا النظام موجودة بالفعل. أظهرت عمليات المحاكاة التي أجراها الفريق أنها معقولة.

تحتاج التكنولوجيا ببساطة إلى التغيير والتبديل حتى يتمكن هذا النظام ، إذا تم تنفيذه ، من العمل بكفاءة قدر الإمكان.

سيكون من الرائع رؤية هذه التقنية في العمل. قد يعني ذلك القلق بشأن الاحتفاظ بالأجهزة المشحونة طالما كانت في نطاق هذا النظام.