Лазерну бездротову зарядку навчили не випалювати руки

Інженери розробили і протестували лазерну зарядку, яка може заряджати смартфони та інші пристрої на відстані декількох метрів. Оскільки використовуваний лазер належить до 4 класу небезпеки, для захисту оточуючих людей розробники передбачили додаткові лазерні промені, які виявляють наближення до потужного основного променя сторонніх об'єктів, і практично миттєво припиняють зарядку, повідомляється в журналі.

Ще кілька років тому практично всі смартфони заряджалися виключно за рахунок приєднуваного через провід зарядного пристрою. Але в останні кілька років багато смартфонів оснащуються бездротовою зарядкою, що працює за рахунок електромагнітної індукції. Такі зарядки зручніші у використанні, але вони не вирішують головну проблему - смартфон повинен розташовуватися не далі декількох сантиметрів від зарядного пристрою. Інженери розробляють альтернативні технології для більш віддаленої передачі енергії, але поки вони не використовуються на практиці через серйозні недоліки.

Інженери під керівництвом Шиамнат Голлакота (Shyamnath Gollakota) з Вашингтонського університету розробили бездротову зарядку, що передає енергію через лазерний промінь. Вона складається з передавального і приймаючого пристрою. У передавальному пристрої встановлено п'ять лазерів - один з них розташовується по центру і передає енергію, а інші відстежують сторонні об'єкти поруч з основним променем. Крім цього в ньому є чотири мікрофони, які визначають розташування смартфона або іншого пристрою, який потрібно зарядити. Для цього перед зарядкою смартфон видає практично нечутні людині короткі сигнали з частотою від 8 до 14 кілогерц.

Пристрій, що приймає, має невеликий розмір, кріпиться на задній кришці смартфона і підключається до нього через Micro-USB або інший порт. в його центрі розташовується невелика сонячна панель, а з боків чотири куточкових відбивача. Використаний у роботі лазер належить до 4 класу небезпеки і може пошкодити око або шкіру людини, тому інженери передбачили систему захисту. Під час зарядки лазери передавального пристрою постійно відстежують відображення променів від цих відбивачів, і, якщо воно припинилося, практично миттєво відключають основний лазер, що передає енергію на сонячну панель. Розробники стверджують, що система встигне відключити лазер при втручанні об'єкта, що рухається зі швидкістю до 44 метрів на секунду.

Крім цього під сонячною панеллю розташовується термоелектричний генератор і пасивний охолоджувач для нього. За рахунок цього смартфон не перегрівається при зарядці, а генератор конвертує частину тепла від лазера в електричний струм.

Розробники протестували систему і спробували зарядити з її допомогою смартфон. Вони з'ясували, що зарядка з сонячною панеллю площею в один квадратний сантиметр може мати потужність передачі енергії в один ватт на відстані до 3,6 метра. Також вони перевірили ефективність охолоджувача. Їм вдалося заряджати смартфон лазером потужністю 1,36 ват протягом восьми годин без перегріву.

Минулого року інженери з Disney представили технологію бездротової зарядки відразу декількох пристроїв, що знаходяться в одній кімнаті, що працює за рахунок магнітного поля. Під час випробувань розробники домоглися потужності передачі енергії в 15 ватт.