Các thiết bị điện thoại di động và máy tính bảng đã cho phép chúng ta giữ liên lạc bất kể vị trí của chúng ta, tuy nhiên chúng vẫn dựa vào phích cắm, ổ cắm và miếng sạc để cấp nguồn. Mới công nghệ được phát triển tại Đại học Aalto có thể là chìa khóa cho việc sạc không dây thực sự cho những thiết bị này và các thiết bị điện tử khác trong những năm tới. Nhóm nghiên cứu bao gồm các nhà nghiên cứu Tiến sĩ Prasad Jayathurathnage và Tiến sĩ Xiaojie Đặng, cùng các giáo sư Sergei Tretykov và Constantin Simovski.
Trong khi các nhà nghiên cứu trên toàn cầu đang nghiên cứu tính năng sạc không dây ở vị trí tự do — sẽ ngăn các thiết bị khỏi các điểm sạc đã đặt — các giải pháp phổ biến nhất liên quan đến các chức năng kiểm soát và phát hiện phức tạp. Theo truyền thống, một máy phát trước tiên phải phát hiện sự hiện diện và vị trí của thiết bị để có thể gửi năng lượng theo hướng của nó, thường được thực hiện với máy ảnh hoặc cảm biến, làm tăng thêm khối lượng và chi phí cho thiết bị.
Máy phát mới đã bỏ qua nhu cầu này bằng cách tạo ra các kênh truyền công suất theo mọi hướng, tự động điều chỉnh các kênh khi thiết bị nhận đang chuyển động. Các thiết bị như điện thoại, máy tính xách tay và thiết bị nhỏ khác được trang bị bộ thu mới có thể đồng thời nhận năng lượng để sạc pin hoặc cung cấp năng lượng trực tiếp cho các chức năng của chúng — mà không cần tiếp xúc vật lý hoặc mang đến một địa điểm cụ thể.
“Điều khiến bộ phát này trở nên khác biệt là nó có khả năng tự điều chỉnh, có nghĩa là bạn không cần thiết bị điện tử phức tạp để kết nối với bộ thu được nhúng trong các thiết bị. Prasad Jayathurathnage, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Đại học Aalto, giải thích vì nó tự điều chỉnh, bạn cũng có thể di chuyển thiết bị một cách tự do trong phạm vi sạc rộng.
Nhóm đã đạt được hiệu quả thông qua việc thiết kế các cuộn dây được sử dụng trong máy phát. Bằng cách cuộn các cuộn dây theo một cách cụ thể, chúng tạo ra hai loại trường điện từ: một loại đi ra ngoài và một loại xung quanh. Các trường này ghép nối máy thu và máy phát để đạt được hiệu quả truyền tải điện năng.
Hiện tại, máy phát có hiệu suất cao ở 90% ở khoảng cách lên đến 20 cm, nhưng vẫn tiếp tục hoạt động ở khoảng cách xa hơn, chỉ với hiệu suất truyền năng lượng thấp hơn. Về nguyên tắc, phạm vi hiệu suất cao nhất có thể tăng lên khi công nghệ được cải tiến.
“Hiện tại, phạm vi tối đa ở hiệu suất cao nhất phụ thuộc vào kích thước của máy phát và máy thu. Với kỹ thuật phù hợp, chúng tôi có thể thu nhỏ chúng lại, ”Jayathurathnage nói.
Trong khi nhóm nghiên cứu đã chứng minh bằng chứng về khái niệm, các thử nghiệm an toàn vẫn cần thiết để xác nhận rằng trường điện từ do máy phát tạo ra không gây hại cho con người. Tuy nhiên, rõ ràng là điện trường sinh ra, được biết là nguyên nhân chính gây ra các tác động có hại tiềm tàng, là tối thiểu vì công nghệ này dựa vào từ trường.
Một khi được coi là an toàn, việc đưa công nghệ vào sản phẩm có nghĩa là sẽ bớt rắc rối hơn một chút trong một thế giới ngày càng phụ thuộc vào các thiết bị thông minh.
“Sạc không dây thực sự có nghĩa là tự do cá nhân hơn. Bạn sẽ không phải lo lắng về việc bạn đặt điện thoại ở đâu hoặc liệu bạn có nhớ cắm điện thoại hay không, ”Jayathurathnage nói.
Nhóm nghiên cứu đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho máy phát. Nhóm tương tự cũng đang phát triển không dây khả năng sạc cho các ứng dụng công nghiệp thông qua dự án Parkzia, dự án này biến bất kỳ điểm chờ đợi nào đối với robot như máy chuyển điện tử thành điểm sạc.
