Els científics han desenvolupat acambra de càrrega sense filque pot alimentar qualsevol ordinador portàtil, tauleta o telèfon mòbil a través de l'aire sense necessitat d'endolls o cables.
L'equip de la Universitat de Tòquio va dir que la nova tècnica implica generar camps magnètics a distàncies més llargues sense crear camps elèctrics que podrien ser perjudicials per a qualsevol persona o animals de l'habitació.
El sistema, que s'ha provat en una habitació, però encara està en la seva infància, pot oferir fins a 50 watts de potència sense superar les directrius actuals per a l'exposició humana als camps magnètics, van explicar els autors de l'estudi.
Es pot utilitzar per carregar qualsevol dispositiu amb una bobina a l'interior, similar al sistema que utilitzen els coixinets de càrrega sense fil actuals, però sense coixinet de càrrega.
A més d'eliminar els paquets de cables de càrrega dels escriptoris, podria permetre que més dispositius estiguin totalment automatitzats sense necessitat de ports, endolls o cables, va dir l'equip.
L'equip va dir que el sistema actual inclou un pol magnètic al centre de l'habitació per permetre que el camp magnètic "arribi a tots els racons", però funciona sense ell, el compromís és un "punt mort" on la càrrega sense fils no és possible.
Els investigadors no van revelar quant costaria la tecnologia perquè encara es troba en les primeres etapes de desenvolupament i a "anys de distància" d'estar disponible per al públic.
No obstant això, quan és possible readaptar un edifici existent o integrar-lo en un edifici completament nou, amb o sense pal central conductor.
La tecnologia permetrà carregar qualsevol dispositiu electrònic, com ara un telèfon, un ventilador o fins i tot una làmpada, sense necessitat de cables, i com es veu en aquesta sala creada per la Universitat de Tòquio, demostra que funciona. Unseen és la central. pol, que actua per augmentar l'extensió del camp magnètic
El sistema inclou un pal al centre de l'habitació per "omplir els buits no coberts per condensadors de paret", però els autors diuen que encara funcionaria sense el pal, com es mostra, però que donaria lloc a un punt mort on la càrrega no es faria. treball
Els condensadors agrupats, dissenyats per separar el sistema tèrmic, es col·loquen a la cavitat de la paret de cada paret al voltant de l'habitació.
Això redueix el risc per als humans i els animals a l'espai, ja que els camps elèctrics poden escalfar la carn biològica.
S'instal·la un elèctrode conductor central a l'habitació per generar un camp magnètic circular.
Com que el camp magnètic és circular per defecte, pot omplir qualsevol buit de l'habitació no cobert per condensadors de paret.
Dispositius com ara telèfons mòbils i ordinadors portàtils tenen bobines a l'interior que es poden carregar mitjançant camps magnètics.
El sistema pot proporcionar 50 watts de potència sense cap risc per a persones o animals de l'habitació.
Altres usos inclouen versions més petites d'eines elèctriques en caixes d'eines, o versions més grans que poden permetre que plantes senceres funcionin sense cables.
"Això millora realment el poder del món informàtic omnipresent: podeu posar el vostre ordinador a qualsevol lloc sense preocupar-vos de carregar o connectar", va dir el coautor de l'estudi Alanson Sample de la Universitat de Michigan.
També hi ha aplicacions clíniques, segons Sample, que va dir que actualment els implants cardíacs requereixen un cable d'una bomba per passar pel cos i cap a un sòcol.
"Això podria eliminar aquesta condició", van dir els autors, i van afegir que reduiria el risc d'infecció eliminant completament els cables, "reduint el risc d'infecció i millorant la qualitat de vida del pacient".
La càrrega sense fils ha demostrat ser controvertida, amb un estudi recent que ha trobat que el tipus d'imants i bobines utilitzats en alguns productes d'Apple podria apagar marcapassos i dispositius similars.
"Els nostres estudis dirigits a les ressonàncies de la cavitat estàtica no utilitzen imants permanents i, per tant, no plantegen els mateixos problemes de salut i seguretat", va dir.
"En canvi, utilitzem camps magnètics oscil·lants de baixa freqüència per transmetre electricitat sense fils, i la forma i l'estructura dels ressonadors de la cavitat ens permeten controlar i dirigir aquests camps.
"Ens anima que la nostra anàlisi de seguretat inicial mostrés que la potència útil es pot transferir de manera segura i eficient. Continuarem explorant i desenvolupant aquesta tecnologia per complir o superar tots els estàndards de seguretat reglamentaris.
Per demostrar el nou sistema, van instal·lar una infraestructura de càrrega sense fil única en una "cambra de prova" d'alumini de 10 peus per 10 peus.
A continuació, l'utilitzen per alimentar llums, ventiladors i telèfons mòbils, obtenint electricitat des de qualsevol punt de l'habitació, sense importar on es col·loquin els mobles o les persones.
Els investigadors diuen que el sistema és una millora significativa respecte als intents anteriors de càrrega sense fil, que utilitzaven radiacions de microones potencialment nocives o requerien col·locar el dispositiu en una plataforma de càrrega dedicada.
En canvi, utilitza superfícies conductores i elèctrodes a les parets de l'habitació per generar un camp magnètic que els dispositius poden aprofitar quan necessiten energia.
Els dispositius utilitzen camps magnètics a través de bobines, que es poden integrar en dispositius electrònics com ara telèfons mòbils.
Els investigadors diuen que el sistema es pot escalar fàcilment a estructures més grans, com ara fàbriques o magatzems, tot i complir les directrius de seguretat d'exposició a camps electromagnètics establertes per la Comissió Federal de Comunicacions (FCC) dels EUA.
"Alguna cosa com aquesta és més fàcil d'implementar en edificis nous, però crec que també són possibles les modificacions", va dir Takuya Sasatani, investigador de la Universitat de Tòquio i autor corresponent de l'estudi.
"Per exemple, alguns edificis comercials ja tenen barres de suport metàl·liques i hauria de ser possible ruixar una superfície conductora a les parets, que podria ser similar a com es fan els sostres amb textura".
Els autors de l'estudi expliquen que el sistema pot oferir fins a 50 watts de potència sense superar les directrius de la FCC per a l'exposició humana als camps magnètics.
Els autors de l'estudi expliquen que el sistema pot oferir fins a 50 watts de potència sense superar les directrius de la FCC per a l'exposició humana als camps magnètics.
El camp magnètic descriu com es distribueix la força magnètica a l'àrea al voltant d'un objecte magnètic.
Inclou l'efecte del magnetisme sobre les càrregues mòbils, corrents i materials magnètics.
La Terra produeix el seu propi camp magnètic, que ajuda a protegir la superfície de la radiació solar nociva.
La clau per fer que el sistema funcioni, diu Sample, és crear una estructura ressonant que pugui proporcionar un camp magnètic de la mida d'una habitació mentre confina camps elèctrics nocius que poden escalfar el teixit biològic.
La solució de l'equip utilitza un dispositiu anomenat condensador concentrat, que s'adapta a un model de capacitat concentrada, on el sistema tèrmic es redueix a grumolls discrets.
Les diferències de temperatura dins de cada bloc són insignificants i ja s'utilitzen àmpliament en la construcció de sistemes de climatització.
Els condensadors col·locats a les cavitats de la paret creen un camp magnètic que ressona a l'habitació mentre atrapa el camp elèctric dins del propi condensador.
Això supera les limitacions dels sistemes d'alimentació sense fil anteriors, que es limitaven a oferir grans quantitats d'energia a distàncies minúscules d'uns quants mil·límetres, o quantitats molt petites a llargues distàncies, que podrien ser perjudicials per als humans.
L'equip també va haver d'idear una manera d'assegurar-se que el seu camp magnètic arribés a tots els racons de l'habitació, eliminant qualsevol "punt mort" que pogués no carregar-se.
Els camps magnètics tendeixen a propagar-se en patrons circulars, creant punts morts a les habitacions quadrades i difícils d'alinear amb precisió amb les bobines del dispositiu.
"Treure energia a l'aire amb una bobina s'assembla molt a agafar papallones amb una xarxa", va dir Sample, i va afegir que el truc és "aconseguir que tantes papallones com sigui possible girin per l'habitació en tantes direccions com sigui possible".
Si hi ha diverses papallones o, en aquest cas, diversos camps magnètics interactuant, sense importar on estigui la xarxa o cap a on estigui apuntant, arribareu a l'objectiu.
Un envolta el pal central de l'habitació, mentre que l'altre gira per les cantonades, teixint-se entre les parets adjacents.
Es pot utilitzar per carregar qualsevol dispositiu amb una bobina a l'interior, similar al sistema que utilitzen els coixinets de càrrega sense fil actuals, però sense coixinet de càrrega.
Els investigadors no van dir quant podria costar la tecnologia, ja que encara es troba en les primeres etapes de desenvolupament, però "trigarà anys" i es podria adaptar als edificis existents o integrar-se en edificis completament nous quan estigui disponible al mig.
Segons Sample, aquest enfocament elimina els punts morts, permetent als dispositius obtenir energia des de qualsevol lloc de l'espai.
Hora de publicació: 10-gen-2022