Vene teadlased on välja töötanud ülitõhusa traadita jõuülekandesüsteemi. Seda saab kasutada ruumide loomiseks, kus mobiiltelefonid ja tahvelarvutid laaditakse automaatselt, "õhust".
20. sajandi alguses testis Nikola Tesla esmalt elektrienergia juhtmevaba edastamise võimalusi, kuid kuni viimase ajani tehnoloogiat praktiliselt ei kasutatud ega täiustatud.
2007. aastal katsetas Massachusettsi tehnoloogiainstituudi (MIT) teadlaste meeskond uuesti WPT-tehnoloogiat: nad lülitasid kahe meetri kauguselt sisse 60-vatise lambipirni. Elektrienergia ülekande efektiivsus oli 45 protsenti.
Hiljem üritati seda tehnikat korduvalt ümber mõelda ja täiustada, eriti selleks, et suurendada "õhu kaudu" energia tarnimise tõhusust.
Samadel põhimõtetel tuginedes on Venemaa teadlaste meeskond, mida juhendavad Polina Kapitanova Peterburi Riiklikust Infotehnoloogia, Mehaanika ja Optika Uurimisülikoolist ja Elizaveta Nenasheva Girikond Teadusinstituudist, loonud täiustatud traadita jõuülekandesüsteemi, mis põhineb resonantssidel. Selle meetodi efektiivsus on numbriliste simulatsioonide kohaselt 80 protsenti 20 sentimeetri kaugusel ja väheneb vahemaa suurenemisega veidi.
Selgitame sellise süsteemi üldist tööpõhimõtet. Esimene vasest mähis kannab energiat teisele mähisele, mis töötab sellega samal resonantssagedusel, nii nagu ooperilaulja suudab oma häälega klaasi purustamiseks piisavalt energiat edastada (hääle resonantssagedus langeb kokku laeva hävitava sagedusega).
Tavaliselt kasutatakse energia edastamiseks magnetvälju, kuna need suhtlevad nõrgalt enamiku ümbritsevate objektidega, sealhulgas inimkehaga.
Vene teadlased on algselt välja töötatud süsteemi pisut muutnud. Niisiis, tavaliste magnetmähiste asemel kasutatakse spetsiaalseid dielektrilisi resonaatoreid suure dielektrilise konstandiga keraamiliste kerade kujul. Sellised keraamilised kerakesed võivad vähendada ülekande energiakadusid ja seeläbi suurendada tõhusust.
Reklaamvideo:
Lisaks on sfääride valmistamise materjalil kõrge murdumisnäitaja, mis tähendab, et sfääride elektromagnetilised lained aeglustuvad oluliselt. See funktsioon aitab suurendada magnetresonantsi ja selle tulemusel veelgi suurendada energiaülekande tõhusust.
Veel üks uuendus kadude vähendamiseks ja efektiivsuse suurendamiseks: üleminek kõrgema järgu resonantssagedusele. "Me soovitame kasutada magnetilise kvadrupoolmeetodi, mitte magnetilise dipoolmeetodi kasutamist," ütles Kapitonova intervjuus portaalile phys.org. Need erinevad genereeritud magnetvälja kuju ja tugevuse poolest.
Märgitakse, et sel juhul ei pea saatja ja vastuvõtja energia paremaks ülekandmiseks üksteisega täpselt joondatud olema.
Lisame, et teistel objektidel, mis asuvad "laadimisruumis", on täiesti erinevad resonantssagedused, mille tõttu nad ei saa edastatud energiat vastu võtta. Sellest lähtuvalt on selline universaalne laadimine ümbritsevate objektide jaoks ohutu.
Tulevikus plaanivad Vene teadlased praktiliseks kasutamiseks vähendada resonaatorite suurust. „Töötame praegu WPT-süsteemi järgmise versiooni valimi loomise ja eksperimentaalse uurimisega. Oleme välja töötanud uued keraamilised resonaatorid, mille dielektriline konstant on kõrgem. Usume, et see prototüüp on praktiliseks kasutamiseks väga lähedane,”lisab Kapitonova.
Teadusajakirja Applied Physics Letters artikkel räägib uurimistööst üksikasjalikult.
Pange tähele, et teadlased on juba pikka aega püüdnud parandada mobiiltelefoni laadimise protsessi, ilma milleta ükski tänapäeva inimene hakkama ei saaks. Niisiis on Hiina arendajad loonud seadme, mis laadib nutitelefoni valgusega.
