غرفة الشحن اللاسلكي من ديزني - كيف تعمل؟

تتفاعل شركة والت ديزني ، المعروفة عالميا بكاريكاتيرها وأفلامها من استوديوهات ديزني ، بشكل مكثف مع العديد من المختبرات كجزء من تعاون غير رسمي مع ديزني للأبحاث. لذلك ، قام مهندسو الشركة مؤخرًا بإنشاء نموذج أولي للغرفة التي يمكن فيها شحن الأجهزة الإلكترونية المختلفة لاسلكيًا.

يتم تنفيذ تصميم الغرفة تقنية QSCR - الرنين التجويفي، والتي تترجم من اللغة الإنجليزية باسم "صدى تجويف quasistatic." تتضمن هذه التقنية الإمداد اللاسلكي للطاقة داخل حجم الغرفة الفردية ، بحيث يمكن شحن الأجهزة المحمولة داخل الغرفة بدون كابل. وفقا للمهندسين ، في المكاتب المستقبلية سيتم تجهيز هذه التقنيات الشحن.

عادةً ما يتعين على الشخص ، من أجل شحن جهاز لوحي أو هاتف أو أي جهاز إلكتروني آخر ، البحث عن مقبس يمكن إدخال الشاحن فيه. غالبًا ما يتبين أن هذا مرتبطًا بعدد من الإزعاج: لم يكن المقبس قريبًا دائمًا ، ولن يتمكن المستخدم من التجول في جميع أنحاء الغرفة مع وجود الأداة في يديه.

البطاريات الخارجية ليست أيضًا مريحة دائمًا ، نظرًا لأن هذا الوزن الزائد ومساحة إضافية ، إلخ. أما بالنسبة للطريقة الجديدة ، فهي تحل جميع هذه المشكلات بشكل أساسي ، لأن الطاقة يتم نقلها لإعادة الشحن لاسلكيا عبر الفضاء.

شواحن بناء على معيار تشى منذ فترة طويلة تنفذ بشكل منهجي واكتسب شعبية بين المستهلكين. مبدأ تشغيل مثل هذه الأجهزة هو ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي ، عندما يتفاعل ملفان (أحدهما يرسل والآخر يستقبل) على مسافة عبر مجال كهرومغناطيسي ، وملف واحد هو مصدر للطاقة ، والآخر هو جهاز استقبال للكهرباء. لكن محطات الشحن هذه عادة ما تكون فعالة فقط على مسافات قصيرة ، وليس أكثر من قطر ملف الارسال ، وبالتالي يجب وضع جهاز الشحن على حامل خاص للشحن.

من ميزات الطريقة الجديدة التغلب على هذه القيود التقنية. يمكنك التجول باستخدام الهاتف الذكي داخل الغرفة ، وسيستمر الشحن. ستتوفر كمية كبيرة من الطاقة طوال الوقت داخل حجم الغرفة بأكملها. في الوقت نفسه ، يعد الصدى شبه الكهفي في التجويف آمنًا للبشر. ينبض المجال المغنطيسي الموحد ببساطة في مكان محصور بتردد 1.32 ميغاهرتز.

النموذج الأولي للغرفة عبارة عن غرفة مربعة 4.9 في 4.9 متر ، وارتفاع 2.3 متر ، ويتم تركيب ألواح الألمنيوم على الأرض والجدران والسقف ، ويتم تثبيت عمود نحاسي يبلغ قطره 72 ملم في وسط الغرفة.

توجد فجوة 25 مم في منتصف العمود ، حيث يتم تركيبها عليه مكثف القدرة الكهربائية من 7.3 pF. عندما يصل الجهد الكهربي المتناوب بتردد 1.32 ميغاهرتز إلى القطب ، تتشكل الموجات الكهرومغناطيسية الدائمة في الغرفة المحيطة بالقطب - وهذا هو الأساس لمبدأ نقل الطاقة إلى مساحة الغرفة.

عندما طبق المهندسون التيار من المولد إلى الصفائح ، وضبطوا التردد إلى قيمة صدى قدرها 1.32 ميجاهرتز ، بدأت الأمواج تشع من العمود ، والتي ، بالتفاعل مع بعضها البعض ، شكلت صورة ثابتة للموجات الدائمة في الداخل.

وكانت النتيجة وجود مجال كهرومغناطيسي موحد ، وقع الحث المغنطيسي الأقصى على الفضاء بالقرب من العمود النحاسي في الوسط ، والحد الأدنى - بين العمود والجدران. في هذه الظروف ، ظل وضع ملف الاستقبال في أي مكان داخل الغرفة فقط ، وتلقي الكهرباء لتشغيل الأدوات.

خلال التجربة ، كانت الطاقة المنقولة داخل الغرفة حوالي 15 واط ، وهو ما يكفي لتشغيل عشرات الأجهزة في نفس الوقت: المصابيح ، المروحة ، الهاتف الخلوي. سمحت المحاكاة الحاسوبية للباحثين باستنتاج أنه ، بشكل أساسي دون إلحاق أي ضرر بالشخص ، يمكن توفير 1.9 كيلو واط من الطاقة بشكل مستمر للغرفة ، والتي ستكون كافية لتشغيل 320 جهازًا ، كل منها حوالي 6 واط ، كما لو كان يتم شحن 320 هاتفًا.

بالمناسبة ، يمكن توسيع نطاق التكنولوجيا ، على سبيل المثال ، لتضمين عدة أعمدة في النظام ، سيتم تثبيت كل منها على جزء خاص بها من المنطقة ، على سبيل المثال ، في حظيرة كبيرة أو في مرآب.

يخطط المطورون لجعل الألواح معيارية أو حتى استبدالها بدهان موصل ، بحيث يتم تغطية الجدران والأرضية والسقف بالطبقة اللازمة. وهذا يعني أن مسارات التحديث تُرى الآن. بالنسبة للمساحات الكبيرة ، كما هو مذكور أعلاه ، سيكون من المناسب تركيب عدة أعمدة نحاسية.

لا يوجد سوى فارق بسيط واحد: الغرفة عبارة عن حلقة مغلقة فعليًا وتحمي الإشعاع الخارجي ، وبالتالي ، فإن الإشارات الصادرة عن محطات الإرسال الخلوية والإشارات اللاسلكية لا تدخل إلى الداخل. ومع ذلك ، قد تبدو هذه التقنية جذابة أيضًا لمصنعي البنية التحتية للسيارات الكهربائية ، على سبيل المثال ، بعد أن دفعت سيارة كهربائية إلى مجال عمل QSCR ، يمكن شحن البطارية في غضون نصف ساعة فقط.