Беспроводная зарядка мобильных устройств, возможно, является одной из самых желанных технологических вех. Некоторые устройства уже можно заряжать по беспроводной сети, поместив мобильное устройство на базу для зарядки. Следующий шаг, зарядка устройств без необходимости вынимать их из кармана, может быть не за горами.
Группа исследователей из Департамента физики Автономного университета Барселоны разработала систему, которая может эффективно передавать электрическую энергию между двумя отдельными цепями благодаря использованию метаматериалов. Эта система все еще находится на экспериментальной стадии, но как только она будет усовершенствована и может быть применена к мобильным устройствам, она сможет заряжать их по беспроводной сети и на большем расстоянии, чем это возможно в настоящее время.Сегодняшние беспроводные устройства используют индукцию для зарядки через специальный чехол, адаптированный к устройству, и зарядную базу, подключенную к электрической розетке. Когда устройство помещается на основание, это создает магнитное поле, которое индуцирует электрический ток внутри корпуса, и без необходимости использования каких-либо кабелей устройство заряжается.
Если устройство отделено от основания, энергия передается недостаточно эффективно, и аккумулятор не может быть заряжен.Система, созданная исследователями UAB, преодолевает эти ограничения. Он состоит из метаматериалов, которые объединяют слои ферромагнитных материалов, таких как соединения железа, и проводящих материалов, таких как медь.
Метаматериалы охватывают излучатель и приемник и позволяют передавать энергию между ними на расстоянии и с беспрецедентной эффективностью.С помощью коронок из метаматериала исследователи смогли в лаборатории увеличить эффективность передачи в 35 раз, "и есть гораздо больше возможностей для улучшения, поскольку теоретически эффективность может быть увеличена еще больше, если условия и дизайн эксперимента будут усовершенствованы. "объясняет Альвар Санчес, директор по исследованиям.
«Окружение двух контуров оболочкой из метаматериала имеет тот же эффект, что и сближение их друг с другом; это как будто пространство между ними буквально исчезает», — утверждает Хорди Прат, ведущий автор статьи.Более того, материалы, необходимые для изготовления этих коронок, такие как медь и феррит, легко доступны. Первые эксперименты, проведенные с целью концентрации статических магнитных полей, потребовали использования сверхпроводящих метаматериалов, что было невозможно для повседневного использования с мобильными устройствами. «Напротив, низкочастотные электромагнитные волны — те, которые используются для передачи энергии от одной цепи к другой — нуждаются только в обычных проводниках и ферромагнетиках», — объясняет Карлес Навау.Исследование, опубликованное на этой неделе в журнале Advanced Materials, было проведено исследователями из группы электромагнетизма физического факультета UAB Алваром Санчесом (также научным сотрудником ICREA Academia) и Карлесом Навау, а также Жорди Прат, в настоящее время научным сотрудником Института квантовой оптики и исследований.
Квантовая информация Австрийской академии наук в Инсбруке.Устройство было запатентовано UAB, и компании из нескольких разных стран уже проявили интерес к применению этой технологии.
Исследование финансировалось проектом PRODUCTE правительства Каталонии, Европейским фондом регионального развития (ERDF) и Министерством экономики и конкурентоспособности Испании.