ابتكار تقنية لشحن الإلكترونيات لاسلكيا في وقت واحد دون تأثير إشعاعي

ابتكر فريق بحثي من قسم الهندسة الإلكترونية بجامعة ”آلتو“ الفنلندية تقنية تتيح نقل الطاقة وشحن الأجهزة بسهولة لاسلكياً، دون استخدام أي أسلاك أو مقابس، ودون تأثير إشعاعي.

ويمكن لروبوتات المستودعات وأجهزة المطبخ وحتى الهواتف أو أجهزة الكمبيوتر المحمولة الحصول على الطاقة في أي مكان فوق منطقة الشحن.

ولأن نقل الطاقة يستمر حتى أثناء تشغيل الجهاز، يمكن لهذه التكنولوجيا يومًا ما تشغيل المركبات الكهربائية أثناء التنقل.

تجدر الإشارة إلى أنه تم تطبيق أساسيات نقل الطاقة اللاسلكية لبعض الوقت، لكن الأنظمة الحالية غير قادرة على شحن الأجهزة الموضوعة في أي مكان داخل منطقة كبيرة.

ويؤدي استخدام جهاز إرسال واحد كبير لتغطية المنطقة بأكملها إلى تعرض كهرومغناطيسي غير مرغوب فيه، ويعني ذلك أنه لا يمكن التحكم في تدفق الطاقة إلى الأجهزة الفردية.

وفي حالة استخدام العديد من أجهزة الإرسال الصغيرة، يجب أن تكون أجهزة الاستقبال في وضع معروف، ويجب محاذاة جهاز الإرسال والاستقبال بدقة.

وبحسب الفريق العلمي، هذا يعني أنه يتعين على النظام إما استخدام مواقع الشحن الثابتة، أو دمج مستشعرات موضعية وبروتوكولات الاتصال والمعالجة لتتبع موقع كل جهاز استقبال.

وعالج الباحثون في جامعة ”آلتو“ هذه المشكلات من خلال تطوير تقنية نقل الطاقة التي تعمل بغض النظر عن موضع واتجاه المرسل والمستقبل.

وترتكز الفكرة الأساسية على ترتيب أجهزة الإرسال في شبكة مع تشغيل التيار في أجهزة الإرسال المجاورة في اتجاهين متعاكسين.

ويؤدي هذا، بحسب الفريق، إلى إنشاء شبكة تشبه رقعة الشطرنج من ملفات نقل ”موجبة“ و ”سالبة“ مع تدفق مغناطيسي بينهما.

ويلتقط جهاز الاستقبال الموجود أعلى شبكة أجهزة الإرسال التدفق المغناطيسي بين أجهزة الإرسال الموجبة والسالبة، مما يولد تيارًا كهربائيًا لشحن الجهاز.

ويقول براساد جاياتوراتناج قائد المشروع: ”لا نحتاج إلى معالج متطور أو الكثير من العمليات الحسابية لجعل أجهزة الإرسال ذكية“.

وأضاف: ”في النهاية كان الأمر كله عبارة عن نظام كهرومغناطيسي، وكان نهجنا هو معرفة كيف يمكننا اكتشاف وجود جهاز الاستقبال ووضعه كهرومغناطيسيًا“.

وتتيح التقنية نقل الطاقة فقط إلى جهاز الاستقبال، بدلاً من تنشيط المنطقة بأكملها، كما أنه يجعل من الممكن شحن العديد من الأجهزة في وقت واحد.

وإذا بدأ نقل الطاقة إلى جهاز استقبال، فإن أجهزة الإرسال المجاورة تتحول من وضع الإيقاف إلى وضع التنبيه، معدة لنقل الطاقة إذا ظهر جهاز الاستقبال فوقها.