Kablosuz şarj zaten var (örneğin akıllı telefonlarda), ancak bilim insanları bu teknolojinin daha uzak mesafelerde ve arabalar gibi hareketli nesnelere güç sağlayabilecek bir sonraki düzeye taşımaya çalışıyorlar.
Elektrikli aracınız şarj olurken yolda ilerlediğinizi veya fabrikada hareket ederken pil ömrünü kaybetmeyen bir robotu olduğunu hayal edin. Stanford Üniversitesi’ndeki bir ekipten yeni geliştirilen teknolojinin arkasındaki potansiyel budur.
Elektrik mühendisi Shanhui Fan, bunun, otomobilleri ve robotları yüksek hızda hareket ederken bile kablosuz olarak şarj etmek için pratik ve verimli bir sisteme doğru önemli bir adım olduğunu söylüyor.
“Hareket halindeki bir arabayı şarj etme gücünü artırmamız gerekecek, ancak bunun ciddi bir barikat olduğunu düşünmüyorum. Robotları şarj etmek için zaten pratik kullanışlılık aralığındayız.”
Kablosuz elektrik transferi, bir iletkendeki elektronların belirli bir frekansta salınmasına neden olabilecek salınımlı manyetik alanların oluşturulmasına dayanır. Ancak, cihaz hareket ediyorsa bu frekans kolayca bozulur. Örneğin akıllı telefonunuzun şarj minderinde mükemmel bir şekilde oturması gerekiyor.
Stanford bilim insanlarının 2017’de yaptıkları, alıcı cihaz hareket ettikçe çalışma frekansını değiştirebilecek bir amplifikatör ve geri besleme direnç döngüsü kurmaktı. Ancak bu aşamada, sistem içinde hareket eden gücün sadece yüzde 10’u iletildi.
Şimdi, yüzde 92’ye kadar aldılar. Verimlilikteki bu büyük artış yeni bir ‘switch mode’ amplifikatörüne düşüyor bu daha kesin bir çözüm. Ancak çok daha karmaşık bir çözüm, bu yüzden ekibin tatmin edici bir seviyeye gelmesi üç yıl daha sürdü.
Temel fikir 2017’deki ile aynı
Temel fikir 2017’deki ile aynıdır: cihaz hareket ettikçe şarj cihazından gelen rezonans frekansını ayarlamak. Şu anda sistem 65 santimetreye (yaklaşık 26 inç) kadar bir mesafeden 10W güç iletebilir. Ancak araştırmacılar bunun hızlı bir şekilde ölçeklendirilememesinin bir nedeni olmadığını söylüyor.
Elektrikli bir otomobilin şarj edilmesi için yüzlerce kilowatt gerekir. Ancak burada ana hatlarıyla verilen sistem, örneğin yol yüzeyine inşa edilmişse, bunu sağlayacak kadar hızlıdır. Tek sınırlama, otomobilin akülerinin araç geçerken gücü ne kadar çabuk emebileceğidir.
Diğer potansiyel kullanımlar, faaliyet gösterdikleri ortamların tabanındaki pedlerle şarj edilebilen robotlarla veya şarjlı kalmak için yolculukları sırasında çatı yüzeylerinden geçebilen dronlarla ilgilidir. Yeniden şarj etmek için tabana geri dönmeye daha az ihtiyaç olur ve robotlar ve dronların durması bile gerekmeyebilir.
Teknolojinin uygulanması pahalı olduğu için bu hala bir çıkış yolu. Yine de en azından prototipte mevcut ve bilim insanları, hepsinin insan sağlığı için herhangi bir tehlike oluşturmayan frekanslar içinde çalıştığını söylüyor.
Elektriği yalnızca kablosuz olarak değil, aynı zamanda hareketli bir cihaza da ışınlayabilmek, sonunda cihazlarımızın çalışma biçiminde ve seyahat şeklimizde devrim yaratabilir.
“Kablosuz güç dağıtımının tüm avantajlarından yararlanmak için, hareketli bir cihaza güç aktarımı yapabilen verimli ve sağlam bir program geliştirmek önemlidir.”
