Mithilfe von Mobiltelefonen und Tablets können wir unabhängig von unserem Standort in Kontakt bleiben, zum Aufladen sind wir jedoch immer noch auf Stecker, Steckdosen und Ladepads angewiesen. Neu Technologie Das an der Aalto-Universität entwickelte Gerät könnte in den kommenden Jahren der Schlüssel zum echten kabellosen Laden dieser und anderer Elektronikgeräte sein. Zum Forschungsteam gehören die Forscher Dr. Prasad Jayathurathnage und Dr. Xiaojie Dang sowie die Professoren Sergei Tretyakov und Constantin Simovski.
Während Forscher auf der ganzen Welt an kabellosem Laden in freier Position arbeiten, bei dem Geräte von festgelegten Ladepunkten getrennt würden, beinhalten die gängigsten Lösungen komplexe Kontroll- und Erkennungsfunktionen. Ein Sender muss traditionell zuerst das Vorhandensein und die Position eines Geräts erkennen, um Energie in seine Richtung senden zu können, normalerweise mit Kameras oder Sensoren, was das Gerät voluminöser und teurer macht.
Der neue Sender umgeht diese Notwendigkeit, indem er Leistungsübertragungskanäle in alle Richtungen erstellt und die Kanäle automatisch abstimmt, wenn Empfangsgeräte in Bewegung sind. Geräte wie Telefone, Laptops und andere kleine Geräte, die mit einem neuen Empfänger ausgestattet sind, können gleichzeitig Energie zum Aufladen von Batterien oder zum direkten Antreiben ihrer Funktionen erhalten – ohne jemals physischen Kontakt zu haben oder an einen bestimmten Ort gebracht zu werden.
„Was diesen Sender auszeichnet, ist, dass er sich selbst abstimmt, was bedeutet, dass Sie keine komplexe Elektronik benötigen, um sich mit in Geräten integrierten Empfängern zu verbinden. Da es sich selbst einstellt, können Sie das Gerät auch innerhalb eines weiten Ladebereichs frei bewegen“, erklärt Prasad Jayathurathnage, Postdoktorand an der Aalto-Universität.
Den Effekt hat das Team durch das Design der im Sender verwendeten Spulen erreicht. Indem die Spulen auf eine bestimmte Weise gewickelt werden, erzeugen sie zwei Arten von elektromagnetischen Feldern: das eine geht nach außen und das andere herum. Diese Felder koppeln den Empfänger und den Sender, um eine effiziente Leistungsübertragung zu erreichen.
Derzeit ist der Sender bei bis zu 90 Zentimetern Entfernung mit 20 Prozent hocheffizient, arbeitet aber auch über größere Entfernungen weiter, nur mit geringerer Effizienz der Energieübertragung. Grundsätzlich könnte der Spitzenwirkungsgradbereich mit der Weiterentwicklung der Technologie wachsen.
„Die maximale Reichweite bei maximaler Effizienz hängt vorerst von der Größe des Senders und Empfängers ab. Mit der richtigen Technik könnten wir sie verkleinern“, sagt Jayathurathnage.
Obwohl das Team einen Machbarkeitsnachweis erbracht hat, sind noch Sicherheitstests erforderlich, um zu bestätigen, dass das vom Sender erzeugte elektromagnetische Feld für den Menschen nicht schädlich ist. Es ist jedoch klar, dass das resultierende elektrische Feld, das bekanntermaßen die Hauptursache für potenziell schädliche Auswirkungen ist, minimal ist, da die Technologie auf Magnetfeldern beruht.
Sobald die Technologie als sicher gilt, würde die Einführung der Technologie in einer Welt, die zunehmend von intelligenten Geräten abhängig ist, etwas weniger Aufwand bedeuten.
„Echtes kabelloses Laden bedeutet mehr persönliche Freiheit. Sie müssen sich keine Gedanken darüber machen, wo Sie Ihr Telefon hinstellen oder ob Sie daran gedacht haben, es anzuschließen“, sagt Jayathurathnage.
Das Forschungsteam hat den Sender bereits zum Patent angemeldet. Die gleiche Gruppe entwickelt sich auch kabellos Lademöglichkeiten für industrielle Anwendungen durch das Parkzia-Projekt, das jeden Wartepunkt für Roboter wie E-Mover in einen Ladepunkt verwandelt.
