😢 Проблема: беспроводные зарядные устройства уверенно вытесняют кабели. Чаще всего беспроводные зарядки — индуктивные, то есть передают энергию через ближнее поле, которое образуется за счёт электромагнитной индукции. Мы рассказывали об этом в статье о том, как работает беспроводная зарядка. Поскольку индуктивная зарядка требует контакта с заряжаемым устройством, не получится зарядить смартфон, если он лежит не на зарядке, а рядом и тем более в кармане одежды или сумке.
Заряжать устройства бесконтактно можно при помощи радиочастотных сигналов. Антенна-передатчик отправляет сигналы, а антенна на заряжаемом устройстве улавливает их и направляет в беспроводной приёмник энергии. Пока расстояние между антенной-передатчиком и антенной-приёмщиком небольшое, сопротивление их излучения невелико и зарядка эффективна. Но с увеличением расстояния сопротивление растёт, из-за чего происходят потери энергии. Если грубо представить этот принцип в виде игры в теннис, то чем дальше игроки друг от друга, тем больше мячей попадёт в сетку, а не на другую сторону поля.
😎 Решение: новая технология беспроводной передачи энергии, эффективная на больших расстояниях.
🤔 Как работает: две рамочные антенны передают и принимают энергию друг друга. Взаимодействие между ними оптимизировано: токи имеют одинаковую амплитуду и противоположные фазы. За счёт этого сопротивление излучения подавляется, а потери энергии компенсируются. При оптимальной частоте в диапазоне сотен мегагерц передача энергии остаётся эффективной на расстояниях примерно в пять раз больше длины антенны.
Для эксперимента сделали две небольшие антенны в виде петель с одинаковым радиусом 3,6 см и расположили их на расстоянии 18 см от центра до центра. За счёт подавления излучения эффективность передачи энергии выросла более чем на 80% по сравнению с обычными антеннами.
🤨 И что? Если оптимизировать таким образом взаимодействия антенн в зарядных и заряжаемых устройствах, можно будет, например продолжать пользоваться телефоном в паре метров от источника беспроводной энергии. И никаких проводов и зарядных станций. Ждём патентованное зарядное устройство от Apple, которое будет единственное работать с айфонами, пока китайцы не взломают систему.
🧑💻 Кто: исследователи Университета Аалто, Финляндия.
Источники: eurekalert.org и journals.aps.org
