Truyền tải điện không dây sạc an toàn cho các thiết bị nằm ở mọi vị trí trong phòng

0
6694

Disney Research, mạng lưới các phòng thí nghiệm thuộc Công ty Walt Disney đã đưa ra một phương thức mới để truyền tải điện không dây trong khuôn khổ một căn phòng, cho phép người sử dụng sạc các thiết bị điện tử liền mạch như các thiết bị đang kết nối với các điểm phát WiFi, nên không cần đến dây điện hoặc giá sạc.

Các nhà nghiên cứu đã chứng minh phương pháp có tên là cộng hưởng hốc gần tĩnh (QSCR) bên trong một căn phòng kích thước khoảng 5x5m được thiết kế đặc biệt tại phòng thí nghiệm. Nhóm nghiên cứu đã phát ra một cách an toàn sóng điện từ đứng trường gần trong toàn bộ căn phòng để cung cấp điện đồng thời cho một số điện thoại di động, quạt và đèn.

Alanson Sample, giám đốc phòng thí nghiệm và đồng tác giả nghiên cứu cho rằng: “Phương pháp sáng tạo này sẽ làm cho điện năng trở nên phổ biến như WiFi. Điều này cũng có thể cho phép các ứng dụng mới cho rô bốt và các thiết bị di động nhỏ khác bằng cách loại bỏ nhu cầu thay thế pin và dây sạc. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã chứng minh điện không dây ở quy mô phòng, nhưng không có lý do gì chúng tôi lại không thể giảm quy mô này xuống còn kích thước của tủ đồ chơi hoặc tăng lên kích thước của một nhà kho“.

Truyền tải điện không dây là một giấc mơ công nghệ lâu đời. Nhà phát minh Nikola Tesla nổi tiếng đã chứng minh một hệ thống chiếu sáng không dây vào thập niên 80 và đề xuất một hệ thống truyền tải điện khoảng cách xa cho các gia đình và nhà máy, mặc dù nó không bao giờ trở thành hiện thực. Ngày nay, hầu hết các truyền tải điện không dây diễn ra trong những khoảng cách rất ngắn, thường liên quan đến giá hoặc đế sạc.

Phương pháp QSCR liên quan đến việc tạo ra dòng điện trong những bức tường, sàn và trần nhà mạ kim loại của căn phòng, từ đó sinh ra từ trường tràn ngập bên trong phòng. Điều này cho phép điện được truyền tải hiệu quả đến các cuộn dây nhận hoạt động ở tần số cộng hưởng tương tự như từ trường. Các dòng điện cảm ứng trong cấu trúc được chuyển qua các tụ điện riêng biệt và cách ly điện trường có khả năng gây hại.

Các mô phỏng của chúng tôi cho thấy có thể truyền tải 1,9 kW điện trong khi vẫn đáp ứng các hướng dẫn về an toàn của liên bang“, Chabalko nói. “Điều này tương đương với sạc đồng thời 320 chiếc điện thoại thông minh“.

Trong trình diễn, các nhà nghiên cứu đã xây dựng một căn phòng khoảng 5x5m có tường, trần và sàn nhà mà nhôm được bắt vít vào một khung nhôm. Ở chính giữa phòng có một cột đồng với khe hở nhỏ được chèn các tụ điện rời rạc.

Các tụ điện đó thiết lập tần số điện từ của cấu trúc và giới hạn điện trường“, Chabalko giải thích. Các thiết bị hoạt động ở tần số megahertz thấp, có thể nhận được điện gần như ở bất cứ vị trí nào trong phòng. Đồng thời, các sóng điện từ ở tần số đó không tương tác với các vật liệu thường ngày, do đó, các đồ vật khác trong phòng không bị ảnh hưởng.

Mặc dù phòng trình diễn được xây dựng đặc biệt, nhưng Sample cho rằng trong tương lai nhu cầu về các bức tường, trần và sàn nhà mạ kim loại sẽ giảm. Phòng có thể được trang bị thêm các cấu trúc hiện có ví dụ như các tấm mô-đun hoặc sơn dẫn điện. Những không gian lớn hơn có thể được tạo ra bằng cách sử dụng nhiều cột đồng.

N.P.D (NASATI), Theo https://phys.org/news/2017-02-wireless-power-transmission-safely-devices.html#jCp, 16/2/2017