โทรศัพท์มือถือและแท็บเล็ตช่วยให้เราติดต่อกันได้ไม่ว่าเราจะอยู่ที่ใดก็ตาม แต่อุปกรณ์เหล่านี้ยังคงต้องใช้ปลั๊ก เต้ารับ และแผ่นชาร์จในการจ่ายไฟ ใหม่ เทคโนโลยี การพัฒนาที่มหาวิทยาลัย Aalto อาจเป็นกุญแจสำคัญในการชาร์จแบบไร้สายอย่างแท้จริงสำหรับอุปกรณ์เหล่านี้และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ ในอีกหลายปีข้างหน้า ทีมวิจัยประกอบด้วยงานวิจัยของ Dr. Prasad Jayathurathnage และ Dr. Xiaojie Dang และศาสตราจารย์ Sergei Tretyakov และ Constantin Simovski
ในขณะที่นักวิจัยทั่วโลกกำลังทำงานเกี่ยวกับการชาร์จแบบไร้สายในตำแหน่งอิสระ ซึ่งจะปลดอุปกรณ์ออกจากจุดชาร์จที่ตั้งไว้ โซลูชันทั่วไปส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับฟังก์ชันการควบคุมและการตรวจจับที่ซับซ้อน ตามปกติแล้ว เครื่องส่งสัญญาณจะต้องตรวจจับการมีอยู่และตำแหน่งของอุปกรณ์ก่อนจึงจะสามารถส่งพลังงานไปในทิศทางที่ส่งได้ โดยปกติแล้วจะทำโดยใช้กล้องหรือเซ็นเซอร์ ซึ่งจะเพิ่มปริมาณและต้นทุนให้กับอุปกรณ์
เครื่องส่งสัญญาณใหม่ข้ามความต้องการนี้โดยการสร้างช่องส่งกำลังในทุกทิศทาง โดยจะปรับช่องสัญญาณโดยอัตโนมัติเมื่ออุปกรณ์รับสัญญาณเคลื่อนที่ อุปกรณ์ต่างๆ เช่น โทรศัพท์ แล็ปท็อป และเครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดเล็กอื่นๆ ที่มีตัวรับสัญญาณใหม่สามารถรับพลังงานเพื่อชาร์จแบตเตอรี่หรือจ่ายไฟให้กับฟังก์ชันได้โดยตรง โดยไม่ต้องสัมผัสร่างกายหรือถูกนำไปยังที่ใดที่หนึ่งโดยเฉพาะ
“สิ่งที่ทำให้เครื่องส่งสัญญาณนี้แตกต่างไปจากนี้ก็คือการจูนตัวเอง ซึ่งหมายความว่าคุณไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนเพื่อเชื่อมต่อกับเครื่องรับที่ฝังอยู่ในอุปกรณ์ คุณจึงสามารถเคลื่อนย้ายอุปกรณ์ได้อย่างอิสระในช่วงการชาร์จที่กว้าง” Prasad Jayathurathnage นักวิจัยหลังปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัย Aalto อธิบาย
ทีมงานได้รับผลจากการออกแบบขดลวดที่ใช้ในเครื่องส่ง การพันขดลวดในลักษณะเฉพาะ จะทำให้เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าสองประเภท: อันหนึ่งออกไปด้านนอกและอีกอันรอบๆ ฟิลด์เหล่านี้จับคู่เครื่องรับและเครื่องส่งเพื่อให้ได้การถ่ายโอนพลังงานที่มีประสิทธิภาพ
ในปัจจุบัน ตัวส่งสัญญาณมีประสิทธิภาพสูงที่ 90 เปอร์เซ็นต์ที่ระยะทางสูงสุด 20 เซนติเมตร แต่ยังคงทำงานต่อไปในระยะทางที่ไกลกว่า ด้วยประสิทธิภาพการถ่ายเทพลังงานที่ต่ำกว่า โดยหลักการแล้ว ช่วงประสิทธิภาพสูงสุดสามารถเติบโตได้เมื่อเทคโนโลยีได้รับการขัดเกลา
“สำหรับตอนนี้ ช่วงสูงสุดที่ประสิทธิภาพสูงสุดนั้นขึ้นอยู่กับขนาดของตัวส่งและตัวรับ ด้วยวิศวกรรมที่ถูกต้อง เราสามารถลดขนาดพวกมันลงได้” ชยธุราธรเนจกล่าว
ในขณะที่ทีมได้แสดงให้เห็นการพิสูจน์แนวคิดแล้ว การทดสอบความปลอดภัยก็ยังจำเป็นเพื่อยืนยันว่าสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากเครื่องส่งสัญญาณนั้นไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์ อย่างไรก็ตาม เป็นที่ชัดเจนว่าสนามไฟฟ้าที่เกิดขึ้น ซึ่งทราบกันดีอยู่แล้วว่าเป็นสาเหตุหลักของผลกระทบที่อาจเป็นอันตราย มีน้อยมาก เนื่องจากเทคโนโลยีนี้อาศัยสนามแม่เหล็ก
เมื่อถือว่าปลอดภัยแล้ว การนำเทคโนโลยีมาสู่ผลิตภัณฑ์จะทำให้ความยุ่งยากน้อยลงในโลกที่ต้องพึ่งพาอุปกรณ์อัจฉริยะมากขึ้น
“การชาร์จแบบไร้สายอย่างแท้จริงหมายถึงอิสระที่เป็นส่วนตัวมากขึ้น คุณไม่ต้องกังวลว่าคุณจะวางโทรศัพท์ไว้ที่ไหนหรือจำไว้เสียบปลั๊กหรือไม่” ชยธราธรเนจกล่าว
ทีมวิจัยได้ยื่นขอจดสิทธิบัตรสำหรับเครื่องส่งแล้ว กลุ่มเดียวกันก็กำลังพัฒนา ไร้สาย ความเป็นไปได้ในการชาร์จสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมผ่านโครงการ Parkzia ซึ่งจะเปลี่ยนจุดรอสำหรับหุ่นยนต์ เช่น e-movers ให้เป็นจุดชาร์จ
