Pokój jak ładowarka bezprzewodowa. Naładujemy smartfon w dowolnym punkcie mieszkania?
Systemy bezprzewodowego ładowania uwalniają nas od kabli i konieczności pamiętania, gdzie zostawiliśmy ładowarkę. Wciąż jednak musimy mieć dostęp do maty czy stacji ładującej, a komercyjnie dostępne systemy zwykle ograniczają się do możliwości bezprzewodowego ładowania smartfonów czy szczoteczek elektrycznych. Jednak na Uniwersytecie Tokijskim powstał system, który pozwala na bezpieczne ładowanie urządzeń w dowolnym miejscu pomieszczenia. Co więcej, system jest skalowany do tego stopnia, że w wielkie stacje ładowania można zamieniać np. całe fabryki czy magazyny.
Wczesne próby bezprzewodowego przesyłania energii polegały na wykorzystaniu promieniowania elektromagnetycznego np. w formie mikrofal.Jednak ich wykorzystanie jest niebezpieczne. Współcześnie technologie takie znacznie udoskonalono i to do tego stopnia, że trwają prace nad bezprzewodowym przesyłaniem energii pozyskiwanej z przestrzeni kosmicznej. Jednak tego typu systemy wymagają stosowania zespołów anten oraz złożonych urządzeń do śledzenia pozycji odbiornika.
Znacznie bezpieczniejszym sposobem przesyłania energii jest wykorzystanie magnetycznego sprzężenia indukcyjnego. Tutaj jednak pojawia się problem gwałtownego spadku natężenia pola magnetycznego wraz z odległością. Dlatego też ładowany smartfon musi leżeć na macie ładującej lub zaraz obok niej.
Główny autor wspomnianych badań badań, doktor Takuya Sasatani z Wydziału Inżynierii Elektrycznej i Systemów Informacyjnych oraz jego koledzy – Yoshihiro Kawahara z Uniwersytetu Tokijskiego i Alanson P. Sample z University of Michigan – opracowali technikę nazwaną kwazistatycznym rezonansem wnękowym (QSCR – uasistatic cavity resonance). Korzysta ona z przewodzących powierzchni wbudowanych w ściany pomieszczenia oraz przewodzącym słupem na jego środku. Razem tworzą one trójwymiarowe pole magnetyczne, które ładuje urządzenia dzięki dołączonym do nich niewielkim odbiornikom. Te będzie można, oczywiście, wbudować w same urządzenia. Naukowcy wybudowali na potrzeby badań niewielki aluminiowy pokój testowy o wymiarach 3x3x2 metry i wykazali, że są w stanie zasilać w dowolnym jego miejscu smartfony, żarówki czy wentylatory. Niezależnie od tego, jak są ustawione meble czy gdzie znajdują się ludzie.
Nasze rozwiązanie pozwala na dostarczenie dziesiątków watów mocy w dowolnym miejscu pomieszczenia. Inne technologie nie dają takich możliwości. W porównaniu z obecnie stosowanymi matami czy stacjami ładującymi, mamy tutaj pełną swobodę jeśli chodzi o pozycję ładowanego urządzenia, mówi Sasatani.
Jednym z problemów, które musieli pokonać była likwidacja szkodliwego pola elektrycznego. Poradzili sobie z tym problemem umieszczając we wnękach w ścianach rodzaj kondensatorów, dzięki którym ich urządzenie generowało pole magnetyczne „wydobywające się” ze ścian, a pole elektryczne zostało uwięzione w kondensatorach. Kolejnym wyzwaniem było zapewnienie obecności pola magnetycznego w każdym miejscu pokoju. Badacze uzyskali to tworząc liczne pola 3D. Jedno z nich było generowane z kolumny w centrum pokoju, inne znajdowały się w rogach.
Efektywność energetyczna takiego rozwiązania przekracza 37% w dowolnym miejscu pomieszczenia. Testy bezpieczeństwa pokazały, że system może dostarczyć do dowolnego punktu pokoju co najmniej 50 watów, bez przekraczania zaleceń dotyczących natężenia pola elektromagnetycznego. Jednak Sasatani przyznaje, że przeprowadzono bardzo wstępne badania i konieczne są bardziej szczegółowe eksperymenty, by sprawdzić, czy system jest bezpieczny.
Mimo, że QSCR znajduje się dopiero na wstępnych etapach rozwoju, niewykluczone że w przyszłości ta lub podobne technologie zrewolucjonizują nasze życie. Dzięki nim bowiem możliwe byłoby umieszczenie komputerów, inteligentnych urządzeń czy robotów w dowolnym punkcie pomieszczenia, bez potrzeby pamiętania o ich ładowaniu. Jednym z poważnych wyzwań, przed którymi może stanąć nowa technologia jest konieczność dostosowania już istniejących pomieszczeń. O ile nowe budynki można by projektować i wznosić z myślą o użyciu ich jako wielkich bezprzewodowych ładowarek, to istniejące wymagałyby poważnych przeróbek. Sasatani jest jednak optymistą. Być może w przyszłości powstaną odpowiednie przewodzące farby i wystarczy pomalować już istniejące pomieszczenie, stwierdza.
Szczegółowy opis technologii znajdziemy na łamach Nature Electronics.
Komentarze (16)
blueangel007, 23 września 2021, 12:45
Po co ta cała dodatkowa technologia
Ci co mają anteny 4/5g na dachu mają takie promieniowanie że też telefony im się same ładują 
cyjanobakteria, 23 września 2021, 14:11
Pamiętam, jak kiedyś proboszcz na osiedlu lubił instalować anteny na dzwonnicy i nie powodowało to u niego nadmiernej troski o zdrowie doczesne swoich parafian
Jak mniemam, wszelkie mankamenty decyzji oraz rozterki natury duchowej pozwalał załagodzić stosowny trzosik, przekazywany comiesięcznie drogą elektroniczną 
To byłoby nawet zabawne, gdyby nie wypowiedzi osób w internecie, które nie mają pojęcia w temacie, co powoduje, że nie wiadomo kto się nabija, a kto pogubił klepki
Anteny sektorowe i kierunkowe nie promieniują mocno w innych kierunkach niż zakładany. Po pierwsze jest to nieekonomiczne, po drugiej niepotrzebne, a po trzecie stwarza ryzyko zakłóceń, i to abstrahując od ewentualnych aspektów zdrowotnych. Diagram poniżej.
Obecnie mam natężenie sygnału na poziomie 25 femtowatów (10^-15 W), to jest 25 * 0.000000000000001 W. Najwięcej ile widziałem w mieście, a zerkałem kiedyś z ciekawości, to było rzędu 10^-12 W. Jak wykonujesz połączenie, to telefon sieje nawet 1 W przy samej głowie
KONTO USUNIĘTE, 23 września 2021, 15:37
blueangel007, 23 września 2021, 15:44
Tak tam jest ! Chłopie jak nie wierzysz to przy okazji jak będę w okolicy zrobię filmik full HD.
to co znalazłeś to foto z przed 5 lat. Tu masz np z innego
źródła https://www.google.com/search?q=leśna+góra+gdańsk&client=ms-android-samsung-rev2&source=android-browser&prmd=minxv&sxsrf=AOaemvJXRJEpQ10KffNShfve7vJMj_6gcA:1632404504662&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=2ahUKEwin4YTVnJXzAhWWrYsKHW0ZDscQ_AUoAnoECAIQAg&biw=412&bih=693&dpr=2.63#imgrc=nY3J_2TLUz5ihM
KONTO USUNIĘTE, 23 września 2021, 15:51
@blueangel007
P R Z E P R A S Z A M.
Jajcenty, 23 września 2021, 16:26
Przypuszczam, że wątpię. Kable zasilające nie są aż tak uciążliwe. To co wymaga natychmiastowej unifikacji, to łączność. Każdy, kto łączył radio,cd,wzmacniacz,głośniki wie o czym mówię. Teraz jest jeszcze gorzej. Komputery, telewizory, monitory itd. Sufity podwieszane i podniesione podłogi nie wzięły się znikąd.
cyjanobakteria, 23 września 2021, 20:24
Wydawało mi się, że ten problem rozwiązuje BLE albo Blootooth w ogólności. Sam osobiście preferuje wszystko po kablu
Jajcenty, 23 września 2021, 21:51
#meetoo miedź jest miedź
cyjanobakteria, 24 września 2021, 10:43
Mógłbyś trochę posprzątać do tego zdjęcia, a nie jak jakiś dzikus! Miedź jest dobra, ale kiedyś zaplączesz się w kable i coś sobie skasujesz. No i ta klawiatura na gumakach!
Nie, żebym się przesadnie chwalił, ale mój setup prezentuje się trochę bardziej w duchu gamera, aczkolwiek już boomera 
Mam nadzieję, że mniej przychylni fani na kopalni mnie nie wytropią po odciskach palców na klawiaturze albo efemerycznym odbiciu w ekranie 
darekp, 24 września 2021, 11:21
E tam, inteligentni ludzie mają podobno skłonność do bałaganu :P
(P.S. napisał to człowiek, który ma na biurku niemal identyczną sytuację, jak Jajcenty, największa różnica to chyba, że kable od słuchawek mam czarne;)) )
Jajcenty, 24 września 2021, 11:42
Porządek jest dla słabych. A ta klawiatura jest niezastąpiona. Już dwa razy kupiłem klawiaturę na wymianę i wracam do tego 12 letniego rzęcha - nie potrafię się przestawić.
e to nie ja
mój bałagan jest stały - wszystko w tym samym miejscu. W tym sensie jest to porządek przypadkowo przypominający chaos. Zatem chyba się nie łapię.
darekp, 24 września 2021, 12:02
Ja chyba też nie
, bo to co utrzymuję na biurku i w wielu innych sytuacjach to jest tak naprawdę coś w połowie drogi pomiędzy bałaganem a porządkiem. Staram się ustawiać tak, żeby (w mojej subiektywnej ocenie) nie było tego można nazwać bałaganem, ani też żeby to nie było porządkiem (bo z robieniem 100 % porządku jest dużo zachodu, a poza tym nie zawsze się da, np. właśnie w sytuacji, gdy ktoś woli kable od bezprzewodowego).
cyjanobakteria, 24 września 2021, 12:03
Wymówka leniwych, ale nigdzie nie napisałem, że nie mam bałaganu w domu
Mam wrażenie, że mój bałagan jest większy niż Twój, ale nie będę się zbytnio rozpisywał, bo chwały to nie przynosi 
To się chyba nazywa syndrom Sztokholmski
darekp, 24 września 2021, 12:11
Może tak, może nie, ale ja też przez coś ok. 10 lat (czy może nawet więcej) używałem tej samej klawiatury, bo była dla mnie najwygodniejsza. Przeszedłem na inną dopiero, gdy przestała się nadawać do podłączenia do nowych komputerów (bo używała PS2, mogłem szukać przejściówki, ale zadziałało lenistwo). Zresztą nadal leży na biurku w biurze w pracy (zostawiłem ją tam przed pandemią), tylko że do niczego już jej nie podpinam. Po co coś zmieniać, jeśli działa, jest wygodne i sprawdzone?
Jajcenty, 24 września 2021, 12:22
Panowie, sprawa jest dawno wyjaśniona:
http://i.ebayimg.com/images/g/DBkAAOSwnHZYS3jr/s-l300.jpg
cyjanobakteria, 24 września 2021, 12:51
Bałagan to jest kwestia subiektywna i to jest na ogół moja linia obrony, ale niech będzie
Co do klawiatury, to wcześniej miałem standardową, ale markową klawe o minimalistycznej konstrukcji na gumiakach
Jak wymieniłem, to byłem zaskoczony precyzją mechanicznych i od razu nauczyłem się klepać bezwzrokowo i robię teraz ze 100 słów na minutę po angielsku, to jest 3 szybciej niż poprzednio. Jak mam dobry dzień, to piszę prawie tak szybko, jak mówię 
Szukałem pretekstu, żeby poklepać. Wiele razy do tego podchodziłem, ale nie starczało zapału, bo na zwykłych pisanie nie sprawia frajdy. Podświetlona klawa cieszy oczy, zwłaszcza, że ma 25 różnych trybów podświetleń i całą paletę kolorów 
Nowa mysz to też było niebo a ziemia w porównaniu ze starą. Lepszy kształt, wyważenie, sensor i od razu wziąłem większą podkładkę. Najlepiej kupować sprzęt dla graczy, jest trochę droższy, ale wyższej jakości, no i ma często podświetlenie, co dobrze wygląda wieczorem 
Sprzęt też mam raczej stary, ale złożyłem mocniejszy zestaw, a w między czasie dołożyłem RAM i storage, więc nie narzekam. Spokojnie udźwignie kilka VM na raz. Jedynie ekran jest z poprzedniej epoki i ma słabą gęstość pikseli, ale to kwestia przyzwyczajenia.