به گزارش خبرنگار علم و فناوری ایسکانیوز؛ پدهای شارژر بی‌سیم فعلی که عمدتا از شارژ القائی -نوعی انتقال انرژی بی‌سیم- استفاده می‌کنند، کارآیی بالایی را نشان داده‌اند، اما موضوع اینجاست که فقط در شرایطی ابزارها را شارژ می‌کنند که در فاصله بسیار نزدیک باشند. اکنون تحقیقات جدید نشان می‌دهد که با استفاده از قدرت سرکوب تشعشع در آنتن‌های حلقه، نه تنها می‌توان دستگاه‌ها را در فواصل بسیار دورتر با راندمان بیش از ۸۰ درصد شارژ کرد، بلکه پنجره جدیدی را به روی انتقال انرژی بی‌سیم هموار خواهد کرد. این شارژرها برای ابزارهای بی‌شماری از گوشی‌های موبایل گرفته تا ایمپلنت‌های زیست‌پزشکی را شارژ خواهند کرد.
مهندسان دانشگاه آلتو در فنلاند روشی بهبودیافته برای شارژ بی‌سیم از راه دور ارائه کرده‌اند. آنها با تقویت تعامل بین آنتن‌های فرستنده و گیرنده و استفاده از پدیده «سرکوب تشعشع»، درک نظری ما را از انتقال توان بی‌سیم فراتر از روش‌های القائی سنتی عمیق‌تر کرده‌اند که یک پیشرفت قابل توجه در این زمینه است.
دستیابی به کارایی در مسافت‌های طولانی‌تر
شارژ در فواصل کوتاه، مانند پدهای القایی، از میدان‌های نزدیک مغناطیسی برای انتقال نیرو با راندمان بالا استفاده می‌کند، اما در فواصل طولانی‌تر، راندمان به طور چشمگیری کاهش می‌یابد. تحقیقات جدید نشان می‌دهد که این راندمان بالا را می‌توان در فواصل طولانی با روش سرکوب مقاومت تشعشعی آنتن‌های حلقه‌ای که در حال ارسال و دریافت نیرو هستند، حفظ کرد.
دو آنتن حلقه‌ای به شعاع ۳/۶ سانتی‌متر می‌توانند از فاصله ۱۸ سانتی‌متری نیرو بین یکدیگر انتقال دهند
پیش از این، محققان همین آزمایشگاه یک سیستم شارژ بی‌سیم همه جهته ایجاد کرده بودند که به دستگاه‌ها اجازه می‌داد در هر جهتی شارژ شوند. اکنون، آنها این کار را با یک تئوری دینامیک جدید شارژ بی‌سیم که به فاصله‌ها و شرایط نزدیک (غیر تشعشعی) و دور (تابشی) با دقت بیشتری نگاه می‌کند، گسترش داده‌اند. آنها در پژوهش‌های خود نشان دادند که راندمان انتقال بالا، بیش از ۸۰ درصد، می‌تواند در فواصل تقریباً پنج برابر اندازه آنتن، با استفاده از فرکانس بهینه در محدوده ۱۰۰ مگاهرتز به دست آید.
بیشتر بخوانید:
گوشی‌ها در آینده با انگشت شارژ می‌شوند
«نام ها-وان»، نویسنده ارشد این مقاله و محقق فوق دکتری در دانشگاه آلتو، می‌گوید: ما می‌خواستیم به طور مؤثر انتقال قدرت را با افت تشعشعی که همیشه در فواصل طولانی‌تر اتفاق می‌افتد، متعادل کنیم. معلوم می‌شود که وقتی جریان‌ها در آنتن‌های حلقه دارای دامنه‌های برابر و فازهای مخالف باشند، می‌توانیم از دست دادن تابش را خنثی کنیم و در نتیجه کارایی را افزایش دهیم.
یک رویکرد جهانی برای ارزیابی انتقال برق بی‌سیم
محققان راهی برای تجزیه و تحلیل هر سیستم انتقال انرژی بی‌سیم، چه به صورت ریاضی و چه تجربی ایجاد کردند. این امکان ارزیابی دقیق‌تری از راندمان انتقال نیرو را در فواصل دور و نزدیک فراهم می‌کند که قبلاً انجام نشده است. آنها سپس نحوه کارکرد شارژ بین دو آنتن حلقه‌ای را که در فاصله قابل توجهی نسبت به اندازه آنها قرار گرفته بودند، آزمایش کردند و ثابت کردند که سرکوب تشعشع مکانیسمی است که به افزایش راندمان انتقال کمک می‌کند.
ها-وان می‌گوید: در واقع مساله اصلی تعیین تنظیمات بهینه برای انتقال برق بی‌سیم، چه در نزدیکی چه دور است. با رویکرد ما، اکنون می‌توانیم فاصله انتقال را فراتر از سیستم‌های شارژ بی‌سیم معمولی افزایش دهیم و در عین حال کارایی بالایی را حفظ کنیم.
انتقال برق بی‌سیم فقط برای گوشی‌ها و ابزارها مهم نیست. برای ایمپلنت‌های زیست پزشکی با ظرفیت باتری محدود نیز می‌توانند سودمند باشند. روش ها-وان و همکارانش همچنین می‌تواند موانعی مانند بافت انسانی را که می‌توانند مانع شارژ شدن شوند، از میان بردارد.
انتهای پیام/
نظر شما