Един ден ще можем да зареждаме телефоните и таблетите си безжично по въздуха благодарение на новоразработена технология. Изследователите са използвали инфрачервена лазерна светлина, за да предадат 400mW светлинна енергия на разстояния до 30 метра. Това е достатъчно за зареждане на малки сензори, но с времето може да се развие и за зареждане на по-големи устройства като смартфони. Всичко това се прави по напълно безопасен начин – лазерът преминава в режим на ниска мощност, когато не се използва. Техническият термин за това е „разпределено лазерно зареждане“, а конкретният тип, разработен тук, успява да бъде по-безопасен и да стигне по-далеч от предишни експерименти с подобен вид технологии за безжично предаване на енергия. „Докато повечето други подходи изискват приемащото устройство да е в специална поставка за зареждане или да е неподвижно, разпределеното лазерно зареждане позволява самонасочване без процеси на проследяване, стига предавателят и приемникът да са в пряка видимост един към друг“, казва електроинженерът Джиньонг Ха от университета Седжонг в Южна Корея. Обикновено компонентите, които излъчват светлина и съставляват лазерната кухина, са заедно в едно и също устройство. В този случай те са разделени на предавател и приемник, което означава, че лазерната кухина се образува в пространството между тях, докато предавателят и приемникът се виждат. В експерименталната постановка на 30 метра от приемника е поставен предавател с усилвател, специално обработен със сребристобял метал, наречен ербий, който е снабден с фотоволтаична клетка за преобразуване на светлинния сигнал в електрическа енергия. С размери само 10 на 10 милиметра този приемник е достатъчно малък, за да се побере в компактни устройства, като например сензори. По този начин могат да се зареждат безжично например по-малки интелигентни домашни устройства, като сензори за движение или температура.
Един ден ще можете да влезете на летището и да зареждате телефона си, докато го използвате – без да са необходими кабели или щепсели. Преди това обаче екипът ще трябва да увеличи нивото на енергията, която системата може да пренася. Част от този процес би могъл да включва модернизиране на фотоволтаичната клетка в приемника, така че тя да може да преобразува по-голяма част от лазерната светлина в електричество. Друго потенциално подобрение би могло да бъде осигуряването на работа на инсталацията с няколко приемника наведнъж. С централна дължина на вълната от 1550 нанометра лазерът е в най-безопасната част на инфрачервения спектър и не може да увреди човешката кожа или очи. Учените са направили редица допълнителни подобрения, за да подобрят ефективността на системата и да се уверят, че се предава възможно най-много енергия. „В приемното устройство вградихме ретрорефлектор със сферична леща, за да улесним 360-градусовото подравняване на предавателя и приемника, което увеличи максимално ефективността на преноса на енергия“, казва Ха. „Експериментално наблюдавахме, че цялостната ефективност на системата зависи от индекса на пречупване на сферичната леща, като най-ефективен е индексът на пречупване 2,003.“ Технологията все още е в началото си, но безжичният пренос на енергия може да се окаже полезен не само при персоналната електроника – той може да има огромно значение и за индустриалната среда, където е трудно да се слагат или поддържат кабели. „Използването на лазерната система за зареждане за замяна на захранващите кабели в заводите може да спести разходи за поддръжка и подмяна“, казва Ха. „Това би могло да бъде особено полезно в тежки среди, където електрическите връзки могат да предизвикат смущения или да представляват опасност от пожар.“
по БГНЕС
