I telefoni cellulari e i tablet ci hanno permesso di rimanere in contatto indipendentemente dalla nostra posizione, ma fanno ancora affidamento su spine, prese e basi di ricarica per alimentarsi. Nuovo la tecnologia sviluppato presso l’Università di Aalto potrebbe essere la chiave per la vera ricarica wireless per questi e altri dispositivi elettronici negli anni a venire. Il gruppo di ricerca comprende i ricercatori Dr. Prasad Jayathurathnage e Dr. Xiaojie Dang, nonché i professori Sergei Tretyakov e Constantin Simovski.
Mentre i ricercatori di tutto il mondo stanno lavorando alla ricarica wireless a posizione libera, che svincola i dispositivi dai punti di ricarica prestabiliti, le soluzioni più comuni implicano complesse funzioni di controllo e rilevamento. Un trasmettitore tradizionalmente deve prima rilevare la presenza e la posizione di un dispositivo per poter inviare energia nella sua direzione, solitamente con telecamere o sensori, aggiungendo ingombro e costi al dispositivo.
Il nuovo trasmettitore bypassa questa esigenza creando canali di trasferimento di potenza in tutte le direzioni, sintonizzando automaticamente i canali quando i dispositivi riceventi sono in movimento. Dispositivi come telefoni, laptop e altri piccoli elettrodomestici dotati di un nuovo ricevitore possono ricevere contemporaneamente energia per caricare le batterie o alimentare direttamente le loro funzioni, senza mai essere in contatto fisico o essere portati in un luogo specifico.
“Ciò che distingue questo trasmettitore è che è auto-sintonizzante, il che significa che non hai bisogno di componenti elettronici complessi per connetterti con i ricevitori incorporati nei dispositivi. Poiché si auto-sintonizza, puoi anche spostare il dispositivo liberamente all'interno di un'ampia gamma di ricarica", spiega Prasad Jayathurathnage, ricercatore post-dottorato presso l'Università di Aalto.
Il team ha ottenuto l'effetto attraverso la progettazione delle bobine utilizzate nel trasmettitore. Avvolgendo le bobine in un modo specifico, creano due tipi di campi elettromagnetici: uno verso l'esterno e l'altro intorno. Questi campi accoppiano il ricevitore e il trasmettitore per ottenere un trasferimento di potenza efficiente.
Attualmente, il trasmettitore è altamente efficiente al 90 percento fino a 20 centimetri di distanza, ma continua a funzionare a distanze maggiori, solo con una minore efficienza di trasferimento dell'energia. In linea di principio, la gamma di massima efficienza potrebbe crescere man mano che la tecnologia viene perfezionata.
“Per ora, la portata massima alla massima efficienza dipende dalle dimensioni del trasmettitore e del ricevitore. Con la giusta ingegneria, potremmo ridurli", afferma Jayathurathnage.
Sebbene il team abbia dimostrato la prova del concetto, sono ancora necessari test di sicurezza per confermare che il campo elettromagnetico generato dal trasmettitore non è dannoso per l'uomo. È, tuttavia, chiaro che il campo elettrico risultante, noto per essere la causa principale di effetti potenzialmente dannosi, è minimo poiché la tecnologia si basa su campi magnetici.
Una volta ritenuto sicuro, portare la tecnologia al prodotto significherebbe un po' meno problemi in un mondo sempre più dipendente dai dispositivi intelligenti.
“La vera ricarica wireless significa più libertà personale. Non dovrai preoccuparti di dove metti il telefono o se ti sei ricordato di collegarlo", afferma Jayathurathnage.
Il team di ricerca ha già richiesto un brevetto per il trasmettitore. Lo stesso gruppo si sta sviluppando anche senza fili possibilità di ricarica per applicazioni industriali attraverso il progetto Parkzia, che trasforma qualsiasi punto di attesa per robot come e-mover in un punto di ricarica.
