Тесла был бы доволен: новая технология беспроводной зарядки побила все рекорды

Типовая комната с алюминиевыми стенами, полом и потолком, которая демонстрирует действие технологии беспроводной зарядки.
Фото Disney Research.

Читайте нас в Telegram

Автономное питание и так называемая энергетическая независимость, которую оно дарит, уже не первый год занимают мысли многих исследователей. Именно эти идеи вдохновили инженеров на создание устройства, которое заряжает гаджеты светом, а также системы, которая позволяет "занимать" энергию у соседних устройств.

Новую разработку в этой сфере представили специалисты из исследовательского центра Disney Research. В её основу легла технология беспроводной передачи энергии, то есть не использующая токопроводящие элементы в электрической цепи, подключённой непосредственно к питаемому устройству.

Сегодня эта технология уже имеет довольно широкое распространение и применяется для подзарядки смартфонов и других мобильных гаджетов, однако у неё есть ощутимый недостаток: электрическая энергия передаётся на весьма ограниченное расстояние. То есть так называемая пространственная привязка всё же остаётся, хотя провода уже не нужны.

Американские инженеры трудились над усовершенствованием технологии, и результатом их работы стала "дальнобойная" беспроводная зарядка, способная передавать по воздуху почти 2 кВт электроэнергии.

Этот показатель мог быть и больше, если бы не лимит, установленный для территории США. Федеральные надзорные органы ограничивают мощность передаваемой вне проводов энергии 1,9 киловаттами. Впрочем, 2 кВт вполне хватит для ускоренной зарядки батарей целого электрокара, который может располагаться в нескольких метрах от источника питания или же, например, для одновременной зарядки 320 любых мобильных устройств.

Электромагнитное излучение в данном случае распространяется по принципу Wi-Fi. Именно с этим "вездесущим компонентом" сравнивает новый инновационный метод главный научный сотрудник Disney Research и соавтор работы Алансон Сэмпл (Alanson Sample). По его словам, методика распространения электромагнитных волн, обеспечивающих зарядку электронных устройств на внушительном расстоянии с большими силами тока, является очень простой в реализации и достаточно недорогой в промышленном производстве.

 

Чтобы наглядно продемонстрировать возможности своей технологии, специалисты создали типовую комнату с размерами 4,9 x 4,9 метра, в которой установили необходимое для тестирования оборудование. Как пояснили инженеры, стены, пол и потолок помещения были сделаны из алюминия.

В центре комнаты учёные расположили медный "столб", в котором и размещён основной источник питания – зарядка с конденсаторами для защиты людей, находящихся в комнате, от распространяемого в ней электричества.

Разработчики назвали устройство квазистатической резонансной полостью (quasistatic cavity resonance, QSCR): она формирует замкнутое пространство, в котором "курсирует" излучаемое магнитное поле низкой частоты. Зарядка происходит на искусственно ограниченной площади – в данном случае комнате с алюминиевыми стенами. В принципе, это может быть помещение любых размеров, в зависимости от устройства, которое требуется "запитать". Расширить резонансную полость можно, увеличив количество медных "столбов".

 

Авторы подчёркивают, что угрозы для живых существ их технология не несёт. Защиту обеспечивают дискретные конденсаторы, о которых упоминалось выше. Они изолируют потенциально опасные электрические поля, а магнитное поле для человека или животного безобидно.

Исследователи также отмечают, что алюминиевые стены – не принципиальный компонент для работы технологии. Подойдут, например, панели из токопроводящих материалов или же просто стены, покрытые токопроводящей краской (подобные уже создаются в лабораториях Disney Research).

Компания пока ничего не сообщает о сроках коммерциализации проекта, но очевидно, что он заинтересует гигантов электронной промышленности и автопроизводителей.

Научная статья с подробным описанием уникальной разработки опубликована в издании PLOS ONE.

Напомним, что ранее учёные представили первую камеру с автономным питанием, а также научили смартфоны заряжаться за счёт собственного исходящего сигнала.

Сегодня