Michigan Üniversitesi ve Tokyo Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, bir gün dünyadaki mutfak tezgahlarını şarj kablolarının karmaşasından kurtarabilecek bir hamleyle, elektriği havadan güvenli bir şekilde dağıtacak ve potansiyel olarak tüm binaları kablosuz şarj bölgelerine dönüştürecek bir sistem geliştirdiler.
Yeni bir çalışmada ayrıntılı olarak açıklanan teknoloji Manyetik alanları kullanarak 50 watt güç sağlayabilir.
UM bilgisayar bilimi ve mühendisliği profesörü Alanson Sample, teknolojinin telefon ve dizüstü bilgisayarların bağlantısını kesmenin yanı sıra, implante edilmiş tıbbi cihazlara da güç sağlayabileceğini ve evlerde ve üretim tesislerinde mobil robotlar için yeni olanaklar açabileceğini söylüyor. Ekip aynı zamanda sistemi oda boyutundan daha küçük alanlara (örneğin içine yerleştirilen aletleri şarj eden bir alet kutusu) uygulamak için de çalışıyor.
Sample, "Bu, her yerde bulunan bilgi işlem dünyasının gücünü gerçekten artırıyor; şarj etme veya takma konusunda endişelenmenize gerek kalmadan bir bilgisayarı her şeye yerleştirebilirsiniz" dedi. “Birçok klinik uygulama da var; Örneğin günümüzün kalp implantları, pompadan vücuda uzanan ve harici bir güç kaynağına giden bir kabloya ihtiyaç duyuyor. Bu, enfeksiyon riskini azaltarak ve hastaların yaşam kalitesini iyileştirerek bu durumu ortadan kaldırabilir."
Tokyo Üniversitesi'ndeki araştırmacıların liderliğindeki ekip, teknolojiyi yaklaşık 10 fit x 10 fit ölçülerinde amaca yönelik olarak inşa edilmiş bir alüminyum test odasında gösterdi. İnsanların ve mobilyaların konumu ne olursa olsun, odanın herhangi bir yerinden akım çekebilen lambalara, vantilatörlere ve cep telefonlarına kablosuz olarak güç sağlıyorlardı.
Araştırmacılar, sistemin, potansiyel olarak zararlı mikrodalga radyasyonu kullanan veya özel şarj pedlerine yerleştirilmesi gereken cihazları kullanan kablosuz şarj sistemlerine yönelik önceki girişimlere göre büyük bir gelişme olduğunu söylüyor. Bunun yerine, manyetik alanlar oluşturmak için oda duvarlarında iletken bir yüzey ve iletken bir kutup kullanır.
Cihazlar manyetik alanı cep telefonları gibi elektronik cihazlara entegre edilebilen tel bobinlerle kullanıyor. Araştırmacılar, sistemin elektromanyetik alanlara maruz kalmaya ilişkin mevcut güvenlik kurallarını karşılamaya devam ederken, fabrika veya depo gibi daha büyük yapılara kolayca ölçeklendirilebileceğini söylüyor.
Tokyo Üniversitesi'nden araştırmacı ve çalışmanın ilgili yazarı Takuya Sasatani, "Bunun gibi bir şeyin yeni inşaatlarda uygulanması en kolayı olacaktır, ancak retrofitlerin de mümkün olacağını düşünüyorum" dedi. "Örneğin bazı ticari binalarda halihazırda metal destek direkleri var ve belki de dokulu tavanların yapıldığına benzer şekilde duvarlara iletken bir yüzey püskürtmek mümkün olmalı."
Sample, sistemin çalışmasını sağlamanın anahtarının, biyolojik dokuları ısıtabilen zararlı elektrik alanlarını sınırlandırırken oda büyüklüğünde bir manyetik alan sağlayabilen rezonanslı bir yapı inşa etmek olduğunu söyledi.
Ekibin çözümü, toplu kapasitörler adı verilen cihazları kullandı. Duvar boşluklarına yerleştirildiklerinde, odanın içinde rezonansa giren bir manyetik alan oluştururken, elektrik alanlarını da kapasitörlerin içinde hapsediyorlar. Bu, birkaç milimetre üzerinde büyük miktarlarda güç veya uzun mesafelerde çok küçük miktarlarda güç sağlamakla sınırlı olan önceki kablosuz güç sistemlerinin sınırlamasının üstesinden gelir.
İkinci bir engel ise odanın her köşesine ulaşan bir manyetik alanın nasıl oluşturulacağıydı; manyetik alanlar dairesel desenlerde hareket etme eğilimindeydi ve kare bir odada ölü noktalar yaratıyordu. Ayrıca alıcıların güç çekebilmesi için alanla belirli bir şekilde hizalanması gerekir.
Sample, "Bir bobinle havadan güç çekmek, kelebekleri ağla yakalamaya çok benziyor" dedi. “İşin püf noktası, odanın etrafında mümkün olduğu kadar çok yönde dönen mümkün olduğunca çok kelebeğe sahip olmaktır. Bu şekilde, ağınız nerede olursa olsun veya hangi yöne doğrultulmuş olursa olsun, kelebekleri yakalayacaksınız.”
Bunu gerçekleştirmek için sistem iki ayrı 3 boyutlu manyetik alan üretiyor. Biri odanın merkezi kutbu etrafında bir daire çizerek seyahat ederken, diğeri köşelerde dönerek bitişik duvarlar arasında seyahat ediyor. Bu yaklaşım, ölü noktaları ortadan kaldırarak cihazların alanın herhangi bir yerinden güç çekmesine olanak tanır.
Anatomik maketlerle yapılan testler, sistemin elektromanyetik enerjiye maruz kalmaya ilişkin FCC kurallarını aşmadan odadaki herhangi bir yere en az 50 watt güç sağlayabildiğini gösterdi. Sample, sistemin daha da geliştirilmesiyle daha yüksek düzeyde güç sağlamanın mümkün olabileceğini söyledi.
Araştırmacılar, sistemin ticari veya konut ortamlarında uygulanmasının muhtemelen yıllar alacağını belirtiyor. Şu anda sistemi U-M kampüsündeki bir binada test etmek için çalışıyorlar. Bunu, standart inşaat tekniklerini kullanan bir dizi odada hem güçlendirme hem de yeni inşaat olarak uygulayacaklar ve tamamlanma tarihi bu sonbaharda belirlenecek.
Ekipte ayrıca Tokyo Üniversitesi'nde elektrik mühendisliği ve bilgi sistemleri profesörü Yoshihiro Kawahara da yer alıyor. Araştırma Japan Science tarafından desteklendi ve Teknoloji Ajansı ve Japonya Bilimi Teşvik Derneği.
ELE Times Bürosu
ELE Times, Elektronik, Teknoloji ve Pazarın kapsamlı bir küresel kapsamını sağlar. ELE Times, derinlemesine makaleler sağlamanın yanı sıra, zamanında, alakalı içeriğimizi ve popüler formatlarımızı takdir eden, endüstrinin en büyük, nitelikli ve yüksek düzeyde ilgili kitlelerini kendine çekiyor. ELE Times, farkındalık oluşturmanıza, trafik çekmenize, tekliflerinizi doğru hedef kitleye iletmenize, potansiyel müşteriler oluşturmanıza ve ürünlerinizi daha iyi satmanıza yardımcı olur.
-
ELE Times Bürosuhttps://www.eletimes.com/author/adminAnalog Devices, Maxim Integrated'in alımını tamamladı
-
ELE Times Bürosuhttps://www.eletimes.com/author/adminSavunmada 'Atmanirbhar Bharat' Artışı
-
ELE Times Bürosuhttps://www.eletimes.com/author/adminAraştırmacılar Altı Kat Daha Fazla Şarj Depolayan Şarj Edilebilir Piller Üretiyor
-
ELE Times Bürosuhttps://www.eletimes.com/author/adminGiyilebilir Teknoloji için Geliştirilen, Terle Çalışan, Esneyebilen Pil