новини

Вчені розробили абездротова зарядна камераякий може живити будь-який ноутбук, планшет або мобільний телефон по повітрю без потреби у розетках чи кабелях.
Команда з Токійського університету заявила, що нова техніка передбачає генерування магнітних полів на великих відстанях без створення електричних полів, які можуть бути шкідливими для будь-кого чи тварин у кімнаті.
Автори дослідження пояснили, що система, яка була випробувана в кімнаті, але все ще перебуває в зародковому стані, може видавати до 50 Вт потужності, не перевищуючи поточні рекомендації щодо впливу на людину магнітних полів.
Його можна використовувати для зарядки будь-якого пристрою з котушкою всередині, подібно до системи, яка використовується в сучасних бездротових зарядних панелях, але без зарядної панелі.
На додаток до видалення пучків зарядних кабелів зі столів, це може дозволити більше пристроїв бути повністю автоматизованими без потреби в портах, вилках або кабелях, сказала команда.
Команда зазначила, що поточна система містить магнітний полюс у центрі кімнати, щоб магнітне поле «досягало кожного куточка», але працює без нього, компромісом є «мертва точка», де бездротова зарядка неможлива.
Дослідники не розголошують, скільки буде коштувати технологія, оскільки вона все ще перебуває на ранніх стадіях розробки і «за роки» до того, як стане доступною для громадськості.
Однак, коли є можливість модернізувати існуючу будівлю або інтегрувати її в повністю нову будівлю, з центральною опорою або без неї.
Ця технологія дозволить заряджати будь-який електронний пристрій, як-от телефон, вентилятор чи навіть лампу, без кабелів, і, як видно в цій кімнаті, створеній Токійським університетом, вона доводить, що вона працює. Невидиме центральне полюс, який діє на збільшення величини магнітного поля
Система включає стовп у центрі кімнати для «заповнення прогалин, не закритих стінними конденсаторами», але автори кажуть, що вона все одно працюватиме без стовпа, як показано, але призведе до мертвої точки, де зарядка не буде працювати
Конденсатори з зосередженими елементами, призначені для розділення теплової системи, розміщуються в стінній порожнині кожної стіни навколо кімнати.
Це знижує ризик для людей і тварин у космосі, оскільки електричні поля можуть нагрівати біологічне м’ясо.
Для створення кругового магнітного поля в кімнаті встановлений центральний провідний електрод.
Оскільки за замовчуванням магнітне поле є круговим, воно може заповнити будь-які проміжки в кімнаті, які не закриті настінними конденсаторами.
Такі пристрої, як стільникові телефони та ноутбуки, мають всередині котушки, які можна заряджати за допомогою магнітних полів.
Система може забезпечити 50 Вт потужності без будь-якого ризику для людей або тварин у кімнаті.
Інші варіанти використання включають менші версії електроінструментів у ящиках для інструментів або більші версії, які дозволяють цілій установці працювати без кабелів.
«Це дійсно підвищує потужність всюдисущого комп’ютерного світу — ви можете поставити свій комп’ютер куди завгодно, не турбуючись про зарядку чи підключення до мережі», — сказав співавтор дослідження Алансон Семпл з Мічиганського університету.
Існують також клінічні застосування, за словами Семпла, який сказав, що для серцевих імплантатів наразі потрібен дріт від насоса, щоб пройти через тіло та в розетку.
«Це може усунути цей стан», — сказали автори, додавши, що це зменшить ризик зараження шляхом повного виключення дротів, «зменшивши ризик зараження та покращивши якість життя пацієнта».
Бездротова зарядка виявилася суперечливою: нещодавнє дослідження виявило, що тип магнітів і котушок, які використовуються в деяких продуктах Apple, можуть вимикати кардіостимулятори та подібні пристрої.
«У наших дослідженнях резонансів статичної порожнини не використовуються постійні магніти, і тому вони не викликають тих же проблем зі здоров’ям і безпекою», — сказав він.
«Замість цього ми використовуємо низькочастотні коливальні магнітні поля для бездротової передачі електроенергії, а форма та структура резонаторів порожнини дозволяють нам контролювати та направляти ці поля.
«Нас надихає те, що наш початковий аналіз безпеки показав, що корисну потужність можна передавати безпечно та ефективно. Ми продовжуватимемо досліджувати та розвивати цю технологію, щоб відповідати або перевищувати всі нормативні стандарти безпеки.
Щоб продемонструвати нову систему, вони встановили унікальну інфраструктуру бездротової зарядки в спеціально побудованій алюмінієвій «камері для випробувань» розміром 10 футів на 10 футів.
Потім вони використовують його для живлення світильників, вентиляторів і мобільних телефонів, черпаючи електроенергію з будь-якої точки кімнати, незалежно від того, де розташовані меблі чи люди.
Дослідники кажуть, що система є значним покращенням у порівнянні з попередніми спробами бездротової зарядки, які використовували потенційно шкідливе мікрохвильове випромінювання або вимагали розміщення пристрою на спеціальній зарядній панелі.
Замість цього він використовує провідні поверхні та електроди на стінах кімнати для створення магнітного поля, до якого можуть підключатися пристрої, коли їм потрібна енергія.
Пристрої використовують магнітні поля через котушки, які можна інтегрувати в електронні пристрої, такі як мобільні телефони.
Дослідники стверджують, що систему можна легко масштабувати до більших структур, таких як фабрики чи склади, і при цьому відповідати існуючим інструкціям із безпеки впливу електромагнітного поля, встановленим Федеральною комісією зв’язку США (FCC).
«Щось подібне найлегше реалізувати в нових будівлях, але я думаю, що модернізація також можлива», — сказав Такуя Сасатані, дослідник Токійського університету та відповідний автор дослідження.
«Наприклад, у деяких комерційних будівлях уже є металеві опорні стрижні, і на стіни має бути можливість розпорошити провідну поверхню, що може бути схоже на те, як роблять текстуровані стелі».
Автори дослідження пояснюють, що система може видавати до 50 Вт потужності, не перевищуючи рекомендацій FCC щодо впливу на людину магнітних полів.
Автори дослідження пояснюють, що система може видавати до 50 Вт потужності, не перевищуючи рекомендацій FCC щодо впливу на людину магнітних полів.
Магнітне поле описує, як магнітна сила розподіляється в області навколо магнітного об’єкта.
Він включає вплив магнетизму на мобільні заряди, струми та магнітні матеріали.
Земля створює власне магнітне поле, яке допомагає захистити поверхню від шкідливого сонячного випромінювання.
За словами Семпла, ключем до роботи системи є створення резонансної структури, яка може створювати магнітне поле розміром з кімнату, одночасно обмежуючи шкідливі електричні поля, які можуть нагрівати біологічні тканини.
Рішення команди використовує пристрій під назвою конденсатор із зосередженою ємністю, який відповідає моделі зосередженої ємності, де теплова система зводиться до дискретних шматків.
Різниця температур всередині кожного блоку незначна і вже широко використовується в будівництві систем клімат-контролю.
Конденсатори, розміщені в стінних порожнинах, створюють магнітне поле, яке резонує в кімнаті, утримуючи електричне поле всередині самого конденсатора.
Це долає обмеження попередніх бездротових систем живлення, які були обмежені доставкою великої кількості енергії на крихітні відстані в кілька міліметрів або дуже невеликої кількості на великі відстані, що могло бути шкідливим для людини.
Команда також повинна була розробити спосіб, щоб магнітне поле досягало кожного куточка кімнати, усуваючи будь-які «мертві точки», які могли не заряджатися.
Магнітні поля, як правило, поширюються по колу, створюючи мертві зони в квадратних кімнатах, і їх важко точно вирівняти з котушками в пристрої.
«Втягування енергії в повітрі за допомогою котушки дуже схоже на ловлю метеликів сачком», — сказав Семпл, додавши, що фокус полягає в тому, щоб «змусити якомога більше метеликів обертатися по кімнаті в якомога більшій кількості напрямків».
Маючи кілька метеликів або, у цьому випадку, кілька взаємодіючих магнітних полів, незалежно від того, де знаходиться павутина чи в якому напрямку вона спрямована, ви потрапите в ціль.
Один обертається навколо центрального полюса кімнати, а інший обертається в кутах, переплітаючись між сусідніми стінами.
Його можна використовувати для заряджання будь-якого пристрою з котушкою всередині, подібно до системи, що використовується в сучасних бездротових зарядних панелях, але без зарядної панелі
Дослідники не сказали, скільки може коштувати технологія, оскільки вона все ще перебуває на ранніх стадіях розробки, але на це «потрібні будуть роки», і її можна буде модернізувати в існуючих будівлях або інтегрувати в абсолютно нові будівлі, коли вони будуть доступні в середньому.
За словами Семпла, такий підхід усуває мертві точки, дозволяючи пристроям отримувати енергію з будь-якої точки космосу.