Навукоўцы распрацавалі абесправадная зарадная камераякі можа сілкаваць любы ноўтбук, планшэт ці мабільны тэлефон па паветры без патрэбы ў відэльцах або кабелях.
Каманда Такійскага ўніверсітэта заявіла, што новая тэхніка прадугледжвае генерацыю магнітных палёў на вялікіх адлегласцях без стварэння электрычных палёў, якія могуць нанесці шкоду каму-небудзь ці жывёлам у пакоі.
Сістэма, якая была пратэставана ў пакоі, але ўсё яшчэ знаходзіцца ў зачаткавым стане, можа забяспечваць да 50 Вт магутнасці, не перавышаючы цяперашнія рэкамендацыі па ўздзеянні на чалавека магнітных палёў, патлумачылі аўтары даследавання.
Яго можна выкарыстоўваць для зарадкі любых прылад са шпулькай унутры, падобна сістэме, якая выкарыстоўваецца ў сучасных бесправадных зарадных пляцоўках, але без зараднай панэлі.
У дадатак да выдалення пучкоў зарадных кабеляў са сталоў, гэта можа дазволіць большай колькасці прылад быць цалкам аўтаматызаваны без неабходнасці партоў, штэкераў або кабеляў, заявіла каманда.
Каманда заявіла, што цяперашняя сістэма ўключае ў сябе магнітны полюс у цэнтры пакоя, які дазваляе магнітнаму полю «дасягаць кожнага кутка», але працуе без яго, кампрамісам з'яўляецца «мёртвая кропка», дзе бесправадная зарадка немагчымая.
Даследчыкі не раскрываюць, колькі будзе каштаваць тэхналогія, таму што яна ўсё яшчэ знаходзіцца на ранніх стадыях распрацоўкі і «гады далёка» ад таго, каб быць даступнай грамадскасці.
Тым не менш, калі можна мадэрнізаваць існуючы будынак або ўбудаваць яго ў цалкам новы будынак, з цэнтральным правадзячым слупам або без яго.
Гэтая тэхналогія дазволіць зараджаць любую электронную прыладу - напрыклад, тэлефон, вентылятар ці нават лямпу - без неабходнасці выкарыстання кабеляў, і, як відаць у гэтым пакоі, створаным Такійскім універсітэтам, гэта даказвае, што яна працуе. Нябачны - цэнтральны полюс, які дзейнічае для павелічэння ступені магнітнага поля
Сістэма ўключае ў сябе слуп у цэнтры пакоя, каб «запоўніць шчыліны, не закрытыя насценнымі кандэнсатарамі», але аўтары кажуць, што яна ўсё роўна будзе працаваць без слупа, як паказана, але прывядзе да мёртвай кропкі, дзе зарадка не будзе праца
Кандэнсатары з канцэнтрацыяй, прызначаныя для падзелу цеплавой сістэмы, размяшчаюцца ў сценнай паражніны кожнай сцяны пакоя.
Гэта зніжае рызыку для людзей і жывёл у космасе, бо электрычныя палі могуць награваць біялагічнае мяса.
Цэнтральны токаправодны электрод усталяваны ў памяшканні для стварэння кругавога магнітнага поля.
Паколькі магнітнае поле па змаўчанні кругавое, яно можа запоўніць любыя прамежкі ў пакоі, не закрытыя насценнымі кандэнсатарамі.
Унутры такіх прылад, як сотавыя тэлефоны і ноўтбукі, ёсць шпулькі, якія можна зараджаць з дапамогай магнітных палёў.
Сістэма можа забяспечваць 50 Вт магутнасці без якой-небудзь рызыкі для людзей і жывёл у пакоі.
Іншыя варыянты выкарыстання ўключаюць паменшаныя версіі электраінструментаў у скрынях для інструментаў або большыя версіі, якія дазваляюць цэлым заводам працаваць без кабеляў.
«Гэта сапраўды павялічвае магутнасць усюдыіснага вылічальнага свету — вы можаце паставіць свой камп'ютар куды заўгодна, не турбуючыся аб зарадцы або падключэнні», — сказаў суаўтар даследавання Алансан Сэмпл з Мічыганскага ўніверсітэта.
Ёсць таксама клінічнае прымяненне, па словах Сэмпла, які сказаў, што сардэчныя імплантаты ў цяперашні час патрабуюць провада ад помпы, каб прайсці праз цела і ў разетку.
«Гэта можа ліквідаваць гэты стан», - сказалі аўтары, дадаўшы, што гэта знізіць рызыку заражэння за кошт поўнага выключэння правадоў, «зніжэння рызыкі заражэння і паляпшэння якасці жыцця пацыента».
Бесправадная зарадка аказалася спрэчнай: нядаўняе даследаванне паказала, што тып магнітаў і шпулек, якія выкарыстоўваюцца ў некаторых прадуктах Apple, можа адключаць кардыёстымулятары і падобныя прылады.
«У нашых даследаваннях, накіраваных на рэзананс статычнай паражніны, не выкарыстоўваюцца пастаянныя магніты, і таму яны не выклікаюць такіх жа праблем са здароўем і бяспекай», — сказаў ён.
«Замест гэтага мы выкарыстоўваем нізкачашчынныя вагальныя магнітныя палі для бесправадной перадачы электрычнасці, а форма і структура рэзанатараў паражніны дазваляюць нам кантраляваць і накіроўваць гэтыя палі.
«Мы рады, што наш першапачатковы аналіз бяспекі паказаў, што карысную магутнасць можна перадаваць бяспечна і эфектыўна. Мы працягнем даследаваць і развіваць гэтую тэхналогію, каб адпавядаць або перавышаць усе нарматыўныя стандарты бяспекі.
Каб прадэманстраваць новую сістэму, яны ўсталявалі унікальную інфраструктуру бесправадной зарадкі ў спецыяльна пабудаванай алюмініевай «камеры для выпрабаванняў» памерам 10 футаў на 10 футаў.
Затым яны выкарыстоўваюць яго для харчавання асвятлення, вентылятараў і сотавых тэлефонаў, чэрпаючы электрычнасць з любой кропкі пакоя, незалежна ад таго, дзе знаходзіцца мэбля або людзі.
Даследчыкі кажуць, што сістэма з'яўляецца значным паляпшэннем у параўнанні з папярэднімі спробамі бесправадной зарадкі, якія выкарыстоўвалі патэнцыйна шкоднае мікрахвалевае выпраменьванне або патрабавалі размяшчэння прылады на спецыяльнай зараднай панэлі.
Замест гэтага ён выкарыстоўвае токаправодныя паверхні і электроды на сценах пакоя для стварэння магнітнага поля, да якога прылады могуць падключыцца, калі ім патрэбна сіла.
Прылады выкарыстоўваюць магнітныя палі праз шпулькі, якія можна інтэграваць у электронныя прылады, такія як мабільныя тэлефоны.
Даследчыкі кажуць, што сістэму можна лёгка маштабаваць для больш буйных структур, такіх як фабрыкі або склады, і пры гэтым выконваць існуючыя рэкамендацыі па бяспецы ўздзеяння электрамагнітнага поля, устаноўленыя Федэральнай камісіяй сувязі ЗША (FCC).
«Штосьці падобнае прасцей за ўсё рэалізаваць у новых будынках, але я думаю, што мадэрнізацыя таксама магчымая», - сказаў Такуя Сасатані, навуковы супрацоўнік Такійскага ўніверсітэта і адпаведны аўтар даследавання.
«Напрыклад, у некаторых камерцыйных будынках ужо ёсць металічныя апорныя стрыжні, і павінна быць магчымасць нанесці на сцены токаправодную паверхню, што можа быць падобна на тое, як ствараюцца фактурныя столі».
Аўтары даследавання тлумачаць, што сістэма можа забяспечваць магутнасць да 50 Вт без перавышэння рэкамендацый FCC па ўздзеянні на чалавека магнітных палёў
Аўтары даследавання тлумачаць, што сістэма можа забяспечваць магутнасць да 50 Вт без перавышэння рэкамендацый FCC па ўздзеянні на чалавека магнітных палёў
Магнітнае поле апісвае, як магнітная сіла размяркоўваецца ў вобласці вакол магнітнага аб'екта.
Ён уключае ўплыў магнетызму на мабільныя зарады, токі і магнітныя матэрыялы.
Зямля стварае ўласнае магнітнае поле, якое дапамагае абараніць паверхню ад шкоднага сонечнага выпраменьвання.
Ключ да таго, каб сістэма працавала, кажа Сэмпл, заключаецца ў стварэнні рэзананснай структуры, якая можа ствараць магнітнае поле памерам з пакой, адначасова абмяжоўваючы шкодныя электрычныя палі, якія могуць награваць біялагічную тканіну.
Рашэнне каманды выкарыстоўвае прыладу пад назвай кандэнсатар з канцэнтраванай ёмістасцю, якая адпавядае мадэлі з канцэнтраванай ёмістасцю - дзе цеплавая сістэма зводзіцца да дыскрэтных кавалкаў.
Перапады тэмпературы ўнутры кожнага блока нязначныя і ўжо шырока выкарыстоўваюцца ў будаўніцтве сістэм клімат-кантролю.
Кандэнсатары, размешчаныя ў паражнінах сцяны, ствараюць магнітнае поле, якое рэзаніруе ў пакоі, затрымліваючы электрычнае поле ўнутры самога кандэнсатара.
Гэта пераадольвае абмежаванні папярэдніх бесправадных сістэм харчавання, якія абмяжоўваліся перадачай вялікай колькасці энергіі на невялікія адлегласці ў некалькі міліметраў або вельмі невялікія колькасці на вялікія адлегласці, што магло быць шкодным для чалавека.
Камандзе таксама прыйшлося прыдумаць спосаб, каб іх магнітнае поле дасягала кожнага кутка пакоя, ухіляючы любыя «мёртвыя кропкі», якія маглі не зараджацца.
Магнітныя палі, як правіла, распаўсюджваюцца па кругавой схеме, ствараючы мёртвыя плямы ў квадратных памяшканнях, і іх цяжка дакладна выраўнаваць са шпулькамі ў прыладзе.
«Выцягванне энергіі ў паветры з дапамогай шпулькі вельмі падобна на лоўлю матылькоў сачком», — сказаў Сэмпл, дадаўшы, што хітрасць у тым, каб «прымусіць як мага больш матылькоў круціцца па пакоі ў як мага большай колькасці бакоў».
Маючы некалькі матылькоў або, у дадзеным выпадку, некалькі ўзаемадзейнічаючых магнітных палёў, незалежна ад таго, дзе знаходзіцца павуцінне і ў які бок яно накіравана, вы патрапіце ў цэль.
Адзін акружае цэнтральны полюс пакоя, а другі закручваецца ў кутах, пераплятаючыся паміж сумежнымі сценамі.
Ён можа выкарыстоўвацца для зарадкі любой прылады са спіралькай унутры, падобна сістэме, якая выкарыстоўваецца сучаснымі бесправаднымі зараднымі панэлямі, але без зараднай пляцоўкі
Даследчыкі не сказалі, колькі можа каштаваць тэхналогія, паколькі яна ўсё яшчэ знаходзіцца на ранніх стадыях распрацоўкі, але яна «зойме гады» і можа быць мадэрнізавана ў існуючых будынках або інтэграваная ў зусім новыя будынкі, калі яны будуць даступныя ў сярэднім.
Па словах Сэмпла, такі падыход ліквідуе мёртвыя кропкі, дазваляючы прыладам атрымліваць энергію з любой кропкі космасу.
Час публікацыі: 10 студзеня 2022 г