محققان شرکت Disney به تازگی موفق شده اند اتاقی را طراحی کنند که می توان در فضای آن وسایل مختلف را بدون هیچ گونه محدودیتی به صورت بی سیم شارژ کرد. این فناوری می تواند در فضاهای بزرگ نیز مورد استفاده قرار گیرد.
با وجود اینکه تلاش های زیادی برای انتقال نیروی برق به دستگاه ها به صورت بی سیم، صورت گرفته است، اما محققان هنوز نتوانسته اند به روشی دست پیدا کنند که افراد با استفاده از آن بتوانند آزادانه و بدون هیچ محدودیتی، وسایل خود را بدون نیاز به سیم شارژ کنند؛ اما محققان شرکت Disney به تازگی توانسته اند روش جدیدی ابداع کنند که تحول بزرگی در زمینه شارژ بی سیم محسوب می شود. آن ها موفق شده اند با استفاده از چند وسیله معمولی که در ادامه در مورد آن ها توضیح خواهیم داد، محیطی را در یک اتاق ایجاد کنند که هنگامی که افراد وارد این اتاق می شوند و در این محیط قرار می گیرند، نیروی برق به صورت بی سیم به وسایل آن ها انتقال داده می شود و وسایل آن ها به صورت خودکار شارژ می شود. در صورتی که این طرح عملی شود، شارژر های کابلی و پدهای شارژ برای همیشه به تاریخ می پیوندند.
روش هایی که تاکنون برای شارژ بی سیم دستگاه ها ابداع شده اند، دارای دو عیب هستند. این روش ها یا برد کمی دارند و دستگاه در حال شارژ باید در فاصله نزدیکی از منبع انتقال نیرو قرار بگیرد و یا استفاده از آن ها برای سلامتی انسان مضر است. محققان تاکنون توانسته اند دو روش برای شارژ بی سیم وسایل ایجاد کنند. در نخستین روش از روش انتقال تابشی برای انتقال نیرو استفاده می شود؛ اما به دلیل اینکه روش انتقال تابشی برای سلامتی افراد مضر است، زیاد از آن استقبال نمی شود. در روش دوم از روشی به غیر از روش انتقال تابشی همانند روش میدان نزدیک استفاده می شود که لطمه ای به سلامتی انسان نمی زند؛ اما مشکل این روش این است که برد کوتاهی دارد و برای کاربر محدودیت ایجاد می کند.
محققان موسسه Disney با سرپرستی فردی به نام الِنسان سَمپِل، توانسته اند با استفاده از روشی به نام Quasistatic Cavity Resonance یا QSCR تمام معایب ذکر شده در روش های متداول شارژ بی سیم را برطرف کنند. در این روش، جریان برق در یک فضای فلزی بسته به اندازه یک اتاق، به وسایل مختلف القا می شود. دانشمندان برای این روش جدید که هنوز در حد یک طرح است، از اتاقی استفاده کردند که طول و عرض آن، هر دو در حدود ۴٫۸۷ متر بود و دیوارهای آن از آلومینیوم ساخته شده بود. حتی فضای کف و سقف این اتاق نیز با یک قاب آلومینیومی پوشانیده شده بود. یک میله مسی که دارای چندین شکاف بود و چندین خازن گسسته در داخل آن ها جای داده شده بود، درست در مرکز این اتاق فلزی قرار داشت.
یک دستگاه تولید کننده امواج نیز در بیرون از اتاق قرار داده شد که امواج ۱٫۳۲ مگاهرتزی تولید می کرد و قدرت این امواج توسط یک دستگاه تقویت کننده قدرت امواج، افزایش پیدا می کرد. یک قطعه سیم پیچی شده کوچک که وظیفه دریافت امواج را برعهده داشت، امواج را به خازن های قرار داده شده در میله مسی انتقال می داد. این سیستم باعث می شد جریان برق به قطعات سیم پیچی شده دریافت کننده امواج که به عنوان یک میدان مغناطیسی عمل می کردند، انتقال داده شود. با هدایت جریان القا شده در دیوارها، کف و سقف اتاق، خازن ها باعث ایجاد فرکانس الکترومغناطیسی در این اتاق فلزی می شدند و میدان الکتریکی را محدود می کردند و هم زمان تاثیرات بالقوه سایر میدان های الکتریکی را که برای سلامتی انسان مضر بودند، خنثی می کردند.
لازم به ذکر است به دلیل حرکت دورانی و چرخش میدان مغناطیسی پیرامون میله مسی، این میله برای دریافت نیروی برق به صورت عمود یا قائم به روی زمین قرار گرفته بود. اگر قطعه سیم پیچی شده مذکور، به صورت موازی بر روی سطح زمین قرار می گرفت، نیروی برق را دریافت نمی کرد؛ در این صورت امکان شارژ شدن وسایل در هر نقطه از این اتاق فلزی دیگر وجود نداشت. محققان برای اینکه به این هدف دست پیدا کنند، از یک دریافت کننده نیرو استفاده کردند که سه قطعه سیم پیچی شده به صورت قائم بر روی آن قرار گرفته بود و این دریافت کننده طوری طراحی شده بود که حداقل یکی از سه قطعه سیم پیچی شده آن، بدون توجه به مکان قرارگیری خود بتواند نیروی برق را دریافت کند. آقای سمپل اذعان کرد که این روش می تواند شرایطی را فراهم کند که نیروی برق همانند امواج وای فای در کل فضای یک محیط، بخش شوند. وی افزود با استفاده از این روش دیگر نیازی به استفاده از باتری و سیم برای شارژ ربات ها و سایر وسایل نخواهد بود.
اگر چه اتاقی که برای اجرای این روش جدید به کار گرفته شد، دارای شرایط خاصی بود و همه جای آن با فلز آلومینیوم پوشانیده شده بود؛ اما طبق گفته سمپل، با پیشرفت این فناوری جدید در آینده، دیگر نیازی به استفاده از فلز آلومینیوم نیست. آقای سمپل مدعی است که افرادی که خواهان استفاده از این فناوری شگفت انگیز هستند، لازم نیست تغییر زیادی در فضای ساختمان یا منزل خود ایجاد کنند و فقط کافی است سطوح ساختمان خود را با پانل های مدولار (قاب های چند قسمتی) و یا رنگ های رسانا بپوشانند و در ساختمان های بزرگ تر از چندین میله مسی استفاده کنند.
یکی از مزایای این روش این است که به دلیل اینکه فرکانس تشدید مورد استفاده در این روش، تنها دستگاه هایی را شارژ می کنند که دارای همان فرکانس تشدید هستند و این امواج مغناطیسی که دارای فرکانس پایینی هستند، تاثیر کمی بر سایر اشیا دارند (سیستم های القایی دیگر باعث ایجاد جریان گردابی می شوند که گرمای زیادی تولید می کند)؛ بنابراین می توان بدون هیچ گونه مشکلی از این فناوری جدید در منازل و ساختمان ها استفاده کرد. جالب اینجا است که استفاده از در یا پنجره در اتاقی که از این فناوری جدید برای شارژ وسایل بهره می برد، اختلال زیادی در روند شارژ وسایل ایجاد نمی کند.
حال این سوال مطرح می شود که آیا استفاده از این فناوری، برای امواج مغز انسان مضر است؟ در رابطه با این سوال باید گفت که مطالعه ای که این روش در آن بررسی شده است، مطابق با راهنمایی ها و توصیه های ایمنی ارائه شده از سوی سازمان فدرال آمریکا صورت گرفته است؛ اما با این وجود دو نکته شایان ذکر را باید بیان کنیم. نخست آنکه در این روش میزان جریان برقی که به داخل اتاق فرستاده می شود، بسیار محدود است. طبق گفته محققان حاضر در این مطالعه، با وجود اینکه در این روش امکان انتقال ۱٫۹ کیلو وات برق (که میزانی محدود و کم خطری است) به یک دریافت کننده با کارایی ۹۰ درصدی (که برابر با شارژ ۳۲۰ دستگاه است) وجود دارد، اما باز هم میزان مازاد برق باید توسط سایر وسایلی که در اتاق وجود دارند، مصرف شود.
دوم اینکه این امکان وجود دارد که در حدود ۱۰۰ وات برق از طریق این روش به داخل اتاق انتقال داده شود؛ اما باید تعداد وسایلی که نیازمند نیروی برق هستند، در داخل اتاق افزایش پیدا کند. برای کنترل و استفاده ایمن از جریان برقی که میزان آن بیش از ۱۰۰ وات باشد، باید از روش هایی همچون کنترل میزان برق به صورت لحظه ای استفاده کرد. در ضمن برای اینکه افراد با میله ۴۶ سانتیمتری تماس پیدا نکنند، باید از یک دیوار دکوری و یا یک وسیله نظارت کننده استفاده کرد.
اگر چه این فناوری هنوز در مراحل ابتدایی خود قرار دارد، اما محققان ابداع کننده آن امیدوارند در آینده افراد بتوانند وسایل خود را در محیط هایی که مجهز به فناوری QSCR هستند، بدون نیاز به سیم و باتری شارژ کنند؛ البته میزان آزادی کاربران در استفاده از این فناوری هنوز مشخص نیست. یکی از مزایای این فناوری نسبت به سایر فناوری های شارژ بی سیم این است که می تواند در فضاهای بسته با اندازه های مختلف مورد استفاده قرار گیرد. محققان شرکت Disney هنوز اعلام نکرده اند که برنامه آن ها برای این فناوری در آینده چیست؛ اما احتمالا این فناوری برای نخستین بار در شهر بازی های این شرکت به کار گرفته خواهد شد.
آقای سمپل در پایان گفت که درست است که این فناوری در مرحله آزمایشی، در فضایی به اندازه یک اتاق اجرا شده است، اما می تواند در یک جعبه اسباب بازی کوچک یا در یک فضای بزرگ مثل یک انبار نیز مورد استفاده قرار گیرد.
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
برگرفته از : click.ir
