Российскими учёными разработана высокоэффективная система по беспроводной передаче энергии на значительное расстояние. Ее можно устанавливать в любом помещении и теперь проблем с подзарядкой мобильных телефонов и планшетов не будет, они будут самостоятельно заряжаться автоматически «с воздуха».
Эта технология была разработана еще в минувшем столетии Николой Тесла , он создал действующий аппарат по беспроводной передачи электроэнергии на расстояние, но дальше экспериментальной установки дело не пошло.
В 2007 году командой учёных с Массачусетского технологического института была изготовлена лабораторная установка по передаче электроэнергии на расстояние без проводов , им удалось зажечь 60-ваттную лампочку на расстоянии двух метров от установки. По их расчетам эффективность передачи энергии при этом составила 45 процентов.
Используя те же принципы, командой российских исследователей из Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий во главе с Полиной Капитановой, и Елизаветой Ненашевой из научно-исследовательского института "Гириконд" была создана улучшенная система беспроводной передачи энергии на основе резонансной связи. Эффективность такого метода, по заключению разработчиков составляет 80 процентов на расстоянии 20 сантиметров, с увеличением расстояния от источника энергии она падает , но незначительно .
Принцип работы такой системы очень простой, одна медная катушка передаёт энергию второй катушке, при этом они обе работают на одной резонансной частоте.
Российскими исследователями внесены некоторые изменения в первоначально разработанную систему. Так, вместо обыкновенных магнитных катушек применили особые диэлектрические резонаторы в виде керамических сфер имеющие высокую диэлектрическую проницаемость. Применение таких керамических сфер позволяет снизить потери энергии при передаче, а значит, увеличить эффективность передачи ее в точку приема.
Материал, из которого выполнены сферы, имеет высокий показатель преломления, а значит, электромагнитные волны в таких сферах сильно замедляются. Именно такая особенность керамических сфер помогает усилить магнитный резонанс и, как следствие, дополнительно увеличивает эффективность передачи энергии.
Российскими учеными использовалось в своей разработке ещё одно новшество , которое позволяет уменьшить потери и повысить эффективность передачи энергии – они использовали переход на резонансную частоту более высокого порядка. "Мы предлагаем использовать магнитный квадрупольный метод, а не магнитный дипольный метод", — рассказала нам Полина Капитанова , они отличаются формой и силой создаваемого магнитного поля.
Положительный эффект в этом случае в том , что передатчик и приёмник не нужно точно ориентировать друг относительно друга для лучшей передачи и получения энергии.
При этом все другие объекты, находящиеся в "комнате подзарядки", имеют совсем другие резонансные частоты, поэтому они не смогут принимать передаваемую энергию. Поэтому такая универсальная зарядка будет являться безопасной для других окружающих предметов.
Для того, что бы использовать такие беспроводные зарядные устройства на практике российскими учёными ведутся работы по уменьшению размеров резонаторов . "Сейчас мы работаем над созданием и экспериментальным исследованием образца следующей версии системы WPT. Мы разработали новые керамические резонаторы с более высокой диэлектрической проницаемостью. Мы считаем, что этот прототип будет очень близок к практическому применению", — добавила в своей информации Полина Капитанова.
