Az orosz tudósok rendkívül hatékony vezeték nélküli energiaátviteli rendszert fejlesztettek ki. Használható olyan helyiségek létrehozására, ahol a mobiltelefonok és a táblagépek automatikusan "levegőből" kerülnek töltésre.
A 20. század elején Nikola Tesla először kipróbálta a vezeték nélküli villamosenergia-átvitel lehetőségeit, ám a közelmúltban a technológiát gyakorlatilag nem használták vagy fejlesztették.
2007-ben a Massachusetts Institute of Technology (MIT) tudóscsoportja ismét kipróbálta a WPT technológiát: két méter távolságból bekapcsoltak egy 60 wattos izzót. Az energiaátviteli hatékonyság 45 százalék volt.
Később a technikát többször megpróbálták újragondolni és továbbfejleszteni, különös tekintettel a "levegőn keresztül" történő energiaszállítás hatékonyságának növelésére.
Ugyanezen elvek alapján egy orosz kutatócsoport, amelyet Polina Kapitanova vezet a Szentpétervári Nemzeti Informatikai, Mechanikai és Optikai Kutatási Egyetemen, és Elizaveta Nenasheva a Girikond Kutatóintézetből, fejlesztett egy továbbfejlesztett vezeték nélküli energiaátviteli rendszert, amely rezonáns kommunikáción alapszik. Ennek a módszernek a hatékonysága, numerikus szimulációk szerint, 80 százalék 20 centiméter távolságra, és a távolság növekedésével kissé csökken.
Magyarázza el egy ilyen rendszer működésének általános elvét. Az első réztekercs továbbítja az energiát a második tekercshez, amely ugyanazon a rezonanciafrekvencián működik, ugyanúgy, mint egy operaénekes képes ahhoz, hogy hangjával elegendő energiát továbbítson az üveg eltöréséhez (a hang rezonanciafrekvenciája egybeesik a hajót elpusztító frekvenciával).
Általában a mágneses tereket használják az energia átvitelére, mivel ezek gyengén kölcsönhatásba lépnek a legtöbb környező objektummal, beleértve az emberi testet.
Az orosz kutatók kissé módosították az eredetileg kifejlesztett rendszert. Tehát a szokásos mágneses tekercsek helyett speciális dielektromos rezonátorokat használnak kerámia gömbök formájában, nagy dielektromos állandóval. Az ilyen kerámia gömbök csökkenthetik az átviteli energiaveszteségeket és ezáltal növelik a hatékonyságot.
Promóciós videó:
Ezenkívül az anyagból, amelyből a gömböket készítik, nagy a törésmutatója, ami azt jelenti, hogy a gömbökben az elektromágneses hullámok jelentősen lelassulnak. Ez a szolgáltatás elősegíti a mágneses rezonancia fokozását, és ennek eredményeként tovább növeli az energiaátvitel hatékonyságát.
Újabb újítás a veszteségek csökkentése és a hatékonyság növelése érdekében: az átállás magasabb rendű rezonancia frekvenciára. "Javasoljuk, hogy a mágneses kvadrupol módszert alkalmazzák, nem pedig a mágneses dipóli módszert" - mondta Kapitonova egy interjúban a fiz.org-ra. Ezek különböznek a generált mágneses mező alakjától és erősségétől.
Megjegyzendő, hogy ebben az esetben a távadót és a vevőt nem kell pontosan egymáshoz igazítani a jobb energiaátvitel érdekében.
Hozzátesszük, hogy más olyan tárgyaknak, amelyek a "újratöltő helyiségben" vannak, teljesen eltérő rezonanciafrekvenciájuk van, amelyek miatt nem képesek lesznek az átvitt energia fogadására. Ennek megfelelően egy ilyen univerzális töltés biztonságos lesz a környező tárgyak számára.
A jövőben az orosz tudósok gyakorlati felhasználás céljából csökkentik a rezonátorok méretét. „Jelenleg a WPT rendszer következő verziójának mintájának létrehozásán és kísérleti vizsgálatán dolgozunk. Új kerámia rezonátorokat fejlesztettünk ki, amelyek dielektromos állandója nagyobb. Hisszük, hogy ez a prototípus nagyon közel lesz a gyakorlati alkalmazáshoz”- tette hozzá Kapitonova.
Az Applied Physics Letters tudományos folyóirat egy cikke részletesen beszámol a kutatásról.
Vegye figyelembe, hogy a tudósok már régóta próbálják javítani a mobiltelefon töltésének folyamatát, amely nélkül egyetlen modern ember sem képes megtenni. Tehát a kínai fejlesztők létrehoztak egy eszközt, amely az okostelefont fénnyel tölti fel.