חֲדָשׁוֹת

מדענים פיתחו אתא טעינה אלחוטישיכול להפעיל כל מחשב נייד, טאבלט או טלפון נייד באוויר ללא צורך בתקעים או כבלים.
הצוות באוניברסיטת טוקיו אמר שהטכניקה החדשה כוללת יצירת שדות מגנטיים למרחקים ארוכים יותר מבלי ליצור שדות חשמליים שעלולים להזיק לכל אחד או לבעלי חיים בחדר.
המערכת, שנבדקה בחדר אך עדיין בחיתוליה, יכולה לספק עד 50 וואט של הספק מבלי לחרוג מההנחיות הנוכחיות לחשיפה אנושית לשדות מגנטיים, הסבירו מחברי המחקר.
ניתן להשתמש בו לטעינת כל מכשיר עם סליל בתוכו, בדומה למערכת המשמשת את משטחי הטעינה האלחוטיים הנוכחיים - אך ללא משטח טעינה.
בנוסף להסרת חבילות של כבלי טעינה משולחנות העבודה, זה יכול לאפשר למכשירים נוספים להיות אוטומטיים לחלוטין ללא צורך ביציאות, תקעים או כבלים, אמר הצוות.
הצוות אמר כי המערכת הנוכחית כוללת עמוד מגנטי במרכז החדר כדי לאפשר לשדה המגנטי "להגיע לכל פינה", אך פועלת בלעדיו, פשרה היא "נקודה מתה" שבה לא מתאפשרת טעינה אלחוטית.
החוקרים לא חשפו כמה תעלה הטכנולוגיה מכיוון שהיא עדיין בשלבי פיתוח מוקדמים ו"עוד שנים" מלהיות זמינה לציבור.
אולם כאשר ניתן לבצע שיפוץ במבנה קיים או להשתלב במבנה חדש לחלוטין, עם או בלי עמוד מוליך מרכזי.
הטכנולוגיה תאפשר לטעון כל מכשיר אלקטרוני - כמו טלפון, מאוורר או אפילו מנורה - ללא צורך בכבלים, וכפי שניתן לראות בחדר הזה שנוצרה על ידי אוניברסיטת טוקיו, היא מוכיחה שהוא עובד. Unseen הוא המרכזי קוטב, הפועל להגדלת היקף השדה המגנטי
המערכת כוללת עמוד במרכז החדר כדי "למלא פערים שאינם מכוסים על ידי קבלים בקיר", אך המחברים אומרים שזה עדיין יעבוד ללא העמוד, כפי שמוצג, אך יביא לנקודה מתה שבה הטעינה לא הייתה עֲבוֹדָה
קבלים משובצים, המיועדים להפריד את המערכת התרמית, ממוקמים בחלל הקיר של כל קיר סביב החדר.
זה מפחית את הסיכון לבני אדם ובעלי חיים בחלל, שכן שדות חשמליים יכולים לחמם בשר ביולוגי.
בחדר מותקנת אלקטרודה מוליכה מרכזית ליצירת שדה מגנטי מעגלי.
מכיוון שהשדה המגנטי הוא עגול כברירת מחדל, הוא יכול למלא את כל הפערים בחדר שלא מכוסים על ידי קבלים בקיר.
במכשירים כמו טלפונים סלולריים ומחשבים ניידים יש סלילים בפנים הניתנים לטעינה באמצעות שדות מגנטיים.
המערכת יכולה לספק הספק של 50 וואט ללא כל סיכון לאנשים או לבעלי חיים בחדר.
שימושים אחרים כוללים גרסאות קטנות יותר של כלי עבודה חשמליים בארגזי כלים, או גרסאות גדולות יותר שיכולות לאפשר למפעלים שלמים לפעול ללא כבלים.
"זה באמת משפר את העוצמה של עולם המחשוב בכל מקום - אתה יכול לשים את המחשב שלך בכל מקום מבלי לדאוג לגבי טעינה או חיבור לחשמל", אמר מחבר המחקר אלנסון סמפל מאוניברסיטת מישיגן.
ישנם גם יישומים קליניים, לפי סמפל, שאמר כי שתלי לב דורשים כיום חוט ממשאבה כדי לעבור דרך הגוף ולתוך שקע.
"זה יכול לחסל את המצב הזה", אמרו המחברים, והוסיפו כי זה יפחית את הסיכון לזיהום על ידי ביטול כל החוטים, "הפחתת הסיכון לזיהום ושיפור איכות החיים של המטופל."
טעינה אלחוטית הוכחה שנויה במחלוקת, כאשר מחקר שנערך לאחרונה מצא שסוג המגנטים והסלילים המשמשים בחלק ממוצרי אפל עלולים לכבות קוצבי לב ומכשירים דומים.
"המחקרים שלנו המתמקדים בתהודה של חלל סטטי אינם משתמשים במגנטים קבועים ולכן אינם מהווים את אותם דאגות בריאות ובטיחות", אמר.
"במקום זאת, אנו משתמשים בשדות מגנטיים מתנודדים בתדר נמוך כדי להעביר חשמל באופן אלחוטי, והצורה והמבנה של תהודי החלל מאפשרים לנו לשלוט ולכוון את השדות הללו.
"אנו מעודדים שניתוח הבטיחות הראשוני שלנו הראה שניתן להעביר כוח שימושי בבטחה וביעילות. אנו נמשיך לחקור ולפתח את הטכנולוגיה הזו כדי לעמוד או לחרוג מכל תקני הבטיחות הרגולטוריים.
כדי להדגים את המערכת החדשה, הם התקינו תשתית טעינה אלחוטית ייחודית ב"תא בדיקה" מאלומיניום בנוי ייעודי של 10 רגל על ​​10 רגל.
לאחר מכן הם משתמשים בו כדי להפעיל אורות, מאווררים וטלפונים סלולריים, לשאוב חשמל מכל מקום בחדר, לא משנה היכן מניחים רהיטים או אנשים.
החוקרים אומרים כי המערכת מהווה שיפור משמעותי לעומת ניסיונות קודמים לטעינה אלחוטית, שהשתמשו בקרינת מיקרוגל שעלולה להיות מזיקה או שדרשה הנחת המכשיר על משטח טעינה ייעודי.
במקום זאת, הוא משתמש במשטחים מוליכים ובאלקטרודות על קירות החדר כדי ליצור שדה מגנטי שמכשירים יכולים להתחבר אליו כאשר הם צריכים חשמל.
מכשירים מנצלים שדות מגנטיים דרך סלילים, אותם ניתן לשלב במכשירים אלקטרוניים כגון טלפונים סלולריים.
החוקרים אומרים שניתן להגדיל את המערכת בקלות למבנים גדולים יותר, כגון מפעלים או מחסנים, תוך עמידה בהנחיות הקיימות לבטיחות החשיפה לשדה אלקטרומגנטי שנקבעו על ידי נציבות התקשורת הפדרלית של ארה"ב (FCC).
"דבר כזה הוא הכי קל ליישם בבניינים חדשים, אבל אני חושב שאפשרי גם שיפוץ מחדש", אמר Takuya Sasatani, חוקר מאוניברסיטת טוקיו והמחבר המקביל של המחקר.
"לדוגמה, בכמה מבנים מסחריים כבר יש מוטות תמיכה ממתכת וצריך להיות אפשרי לרסס משטח מוליך על הקירות, שיכול להיות דומה לאופן שבו מייצרים תקרות עם מרקם."
מחברי המחקר מסבירים כי המערכת יכולה לספק עד 50 וואט של הספק מבלי לחרוג מהנחיות ה-FCC לחשיפה אנושית לשדות מגנטיים
מחברי המחקר מסבירים כי המערכת יכולה לספק עד 50 וואט של הספק מבלי לחרוג מהנחיות ה-FCC לחשיפה אנושית לשדות מגנטיים
השדה המגנטי מתאר כיצד הכוח המגנטי מופץ באזור סביב עצם מגנטי.
הוא כולל את השפעת המגנטיות על מטענים ניידים, זרמים וחומרים מגנטיים.
כדור הארץ מייצר שדה מגנטי משלו, המסייע בהגנה על פני השטח מפני קרינת שמש מזיקה.
המפתח לגרום למערכת לעבוד, אומר סמפל, הוא יצירת מבנה תהודה שיכול לספק שדה מגנטי בגודל חדר תוך הגבלה של שדות חשמליים מזיקים שיכולים לחמם רקמה ביולוגית.
הפתרון של הצוות משתמש במכשיר הנקרא קבל גוש, המתאים למודל קיבול גוש - שבו המערכת התרמית מצטמצמת לגושים נפרדים.
הבדלי הטמפרטורה בתוך כל בלוק זניחים וכבר נמצאים בשימוש נרחב בבניית מערכות בקרת אקלים.
קבלים הממוקמים בחללי קיר יוצרים שדה מגנטי המהדהד בחדר תוך לכידת השדה החשמלי בתוך הקבל עצמו.
זה מתגבר על המגבלות של מערכות חשמל אלחוטיות קודמות, שהוגבלו לאספקת כמויות גדולות של כוח למרחקים זעירים של כמה מילימטרים, או כמויות קטנות מאוד למרחקים ארוכים, שעלולות להזיק לבני אדם.
הצוות גם היה צריך לתכנן דרך להבטיח שהשדה המגנטי שלהם יגיע לכל פינה בחדר, ולבטל כל "נקודות מתות" שעלולות לא להיטען.
שדות מגנטיים נוטים להתפשט בדפוסים מעגליים, וליצור נקודות מתות בחדרים מרובעים וקשה ליישר אותם במדויק עם הסלילים במכשיר.
"למשוך אנרגיה באוויר עם סליל זה כמו לתפוס פרפרים עם רשת", אמר סמפל והוסיף כי הטריק הוא "לגרום לכמה שיותר פרפרים להסתובב בחדר לכמה שיותר כיוונים".
על ידי יצירת פרפרים מרובים, או במקרה זה, שדות מגנטיים מרובים המקיימים אינטראקציה, לא משנה היכן הרשת נמצאת, או לאיזה כיוון היא מפנה - אתה תפגע במטרה.
האחד מקיף את הקוטב המרכזי של החדר, בעוד השני מסתחרר בפינות, טווה בין קירות סמוכים.
ניתן להשתמש בו לטעינת כל מכשיר עם סליל בפנים, בדומה למערכת המשמשת את משטחי הטעינה האלחוטיים הנוכחיים - אך ללא משטח טעינה
החוקרים לא אמרו כמה הטכנולוגיה עשויה לעלות, מכיוון שהיא עדיין בשלבי פיתוח מוקדמים, אך היא "ייקח שנים" וניתן יהיה להתאים אותה למבנים קיימים או לשלב אותה בבניינים חדשים לגמרי כאשר היא תהיה זמינה באמצע
לפי סמפל, גישה זו מבטלת נקודות מתות, ומאפשרת למכשירים לשאוב חשמל מכל מקום בחלל.