Bežično punjenje poboljšano za 80 posto

Inženjeri finskog Sveučilišta Aaalto su optimizirali način na koji antene koje odašilju i primaju snagu međusobno djeluju, koristeći se fenomenom "suzbijanja zračenja". Rezultat je bolje teoretsko razumijevanje bežičnog prijenosa energije u usporedbi s konvencionalnim induktivnim pristupom, što predstavlja značajan napredak u tom području.

Punjenje na kratkim udaljenostima, primjerice putem indukcijskih jastučića, koristi magnetska polja u blizini za prijenos energije s visokom učinkovitošću, ali na većim udaljenostima učinkovitost dramatično pada.

Nova istraživanja pokazuju da se ova visoka učinkovitost može održati na velikim udaljenostima potiskivanjem otpora zračenja petljastih antena koje šalju i primaju energiju. Prethodno je isti laboratorij stvorio višesmjerni bežični sustav punjenja koji je omogućio punjenje uređaja u bilo kojoj orijentaciji. Sada su proširili taj rad s novom dinamičkom teorijom bežičnog punjenja koja pomnije promatra i bližu (neradijativnu) i daleku (radijativnu) udaljenost i uvjete.

Konkretno, istraživači pokazuju da se visoka učinkovitost prijenosa, preko 80 posto, može postići na udaljenostima približno pet puta većim od veličine antene, koristeći optimalnu frekvenciju unutar raspona od sto megaherca.

"Željeli smo uravnotežiti učinkovit prijenos snage s gubitkom zračenja koji se uvijek događa na većim udaljenostima", kaže glavni autor studije Nam Ha-Van, postdoktorand na Sveučilištu Aalto. "Ispostavilo se da kada struje u petljastim antenama imaju jednake amplitude i suprotne faze, možemo poništiti gubitak zračenja, čime se povećava učinkovitost."

Istraživači su stvorili način za analizu bilo kojeg sustava bežičnog prijenosa energije, bilo matematički ili eksperimentalno. To omogućuje temeljitiju procjenu učinkovitosti prijenosa energije, kako na bližu tako i na daleku udaljenost, što dosad nije učinjeno. Zatim su testirali kako funkcionira punjenje između dvije petljaste antene (slika gore) postavljene na znatnoj udaljenosti u odnosu na njihovu veličinu, utvrđujući da je suzbijanje zračenja mehanizam koji pomaže povećati učinkovitost prijenosa.

"Ovdje se radi o pronalaženju optimalne postavke za bežični prijenos energije, bilo blizu ili daleko," kaže Ha-Van. "Našim pristupom sada možemo produljiti udaljenost prijenosa izvan konvencionalnih bežičnih sustava punjenja, zadržavajući visoku učinkovitost."

Bežični prijenos energije nije važan samo za telefone i gadgete. Biomedicinski implantati s ograničenim kapacitetom baterije također mogu imati koristi. Istraživanje Ha-Vana i njegovih kolega također može objasniti barijere poput ljudskog tkiva koje mogu spriječiti punjenje.

Istraživanje objavljeno u časopisu Physical Review možete pronaći na ovoj poveznici.