Лазерная система беспроводной зарядки может заряжать телефон со всех сторон
Новая лазерная система может заряжать телефоны со всех сторон беспроводным способом (Фото: Марк Стоун / Университет Вашингтона)
Мы обрезали шнуры для связи, спасибо Bluetooth и Wi-Fi, но зарядка наших маленьких карманных суперкомпьютеров по-прежнему имеет шнур. Судя по работе зарядки в диапазоне беспроводных технологий, заряд батареи занимает огромное количество времени. Команда из Вашингтонского университета продемонстрировала способ, в котором лазеры могут использоваться для зарядки мобильных устройств со всех сторон.
Команда смонтировала силовую ячейку на задней панели смартфона и направила на нее узкий лазерный луч, находящийся в инфракрасной области спектра. На расстоянии 4,3 м (14 футов) лазер смог доставить 2 Вт мощности на площади 97 кв. см (15 кв. дюймов), заряжая телефон так же быстро, как обычный стандартный USB-кабель.
Лазерный излучатель предназначен для автоматического определения готовности телефона к зарядке, в то же время смартфон должен был быть запрограммирован на отправку высокочастотных «писков», не слышимых человеческому уху, который сообщает лазеру, где он находится.
«Эта акустическая система локализации гарантирует, что лазерный излучатель сможет обнаружить, смартфон когда вы кладете его на поверхность для зарядки, которая может быть обычным местом, например, столом в комнате», - говорит Викрам Айер, соавтор исследования по описанию устройства.
В систему было встроено несколько мер безопасности. Чтобы люди не попадали под воздействие невидимого луча, дополнительно к основному также излучаются четыре маломощных «защитных луча», окружающих направление основного лазера. Они отскакивают от свето-отражателей вокруг силовой ячейки и отражаются обратно на фотодиоды на самом излучателе. В любой момент, когда сигнал прерывается, система мгновенно отключает луч заряда.
«Защитные лучи действуют на много быстрее, чем наши движения, потому что эти лучи отражаются обратно на излучатель со скоростью света», - говорит Шьям Голлакота, соавтор исследования. «В результате, когда защитный луч прерывается движением человека, излучатель обнаруживает это в течение доли секунды и закрывается, чтобы заблокировать луч заряда, прежде чем человек сможет соприкоснуться с ним».
Для рассеивания избыточного тепла, создаваемого зарядным лучом, исследователи использовали полосы алюминия в качестве теплоотвода вокруг силовой ячейки. Но не все тепло тратится впустую, так как - небольшой термоэлектрический генератор собирает часть энергии и возвращает ее обратно в аккумулятор телефона. По словам команды, следующего поколения системы смогут доставлять мощность на площади до 100 кв. см (15,5 кв. дюймов) с расстояния до 12 м (39 футов), что потенциально увеличит заряд устройства, расположенного где угодно на столе.
Мы все равно задаемся вопросом, насколько практична эта технология. В настоящее время коммерческие беспроводные зарядные устройства требуют, чтобы смартфон был помещен на коврик (или специальный кусочек мебели Ikea), который отлично подходит для зарядка аккумулятора в ночное время, но не может зарядить устройство которое вы используете во время его зарядки. Эта система лазерного излучателя, похоже, не сможет решить эту проблему. Потому что заряжаемый луч отключается в любой момент, когда вы дотрагиваетесь смартфона.
Чтобы беспроводная зарядка, смогла заряжать в любом месте комнаты, например как работает Wi-Fi, необходимо заполнить эту комнату ковриками с электромагнитной индукцией. Сейчас в этом направлении и делаются основные шаги в исследованиях. Зарядное устройство Pi излучает такой заряд вокруг себя, который может заряжать несколько соседних смартфонов по беспроводной зарядке, во время их использования. Университет Дьюка показал настенную панель, которая достигла чего-то подобного, и амбициозный проект Disney Research смог превратить целую комнату в беспроводное зарядное устройство.