Kablosuz şarj zaten bir süredir var. Ancak bilim adamları bu teknolojinin daha uzak mesafelerde ve arabalar gibi hareketli nesnelere güç sağlayabileceği bir sonraki düzey için çalışıyorlar.
Elektrikli aracınız şarj olurken yolda ilerlediğinizi veya fabrikada hareket ederken pil ömrünü kaybetmeyen bir robotu olduğunu hayal edin. Stanford Üniversitesi’ndeki bir ekibin yeni geliştirilen teknolojinin arkasındaki potansiyel budur.
Sıkı bir araştırmacıysanız, aynı ekibin teknolojiyi 2017’de ilk kez çıkardığını hatırlayabilirsiniz. Şimdi daha verimli, daha güçlü ve daha pratik hale getirildi. Böylece umarız yakında laboratuvardan çıkarılıp, günlük hayatta kullanılabilir..
Elektrik mühendisi Shanhui Fan, “Bu, otomobilleri ve robotları yüksek hızlarda hareket ederken bile kablosuz olarak şarj etmek için pratik ve verimli bir sisteme doğru önemli bir adımdır” diyor. “Hareket halindeki bir arabayı şarj etme gücünü artırmamız gerekecek. Ancak bunun ciddi bir sorun olduğunu düşünmüyorum. Robotları şarj etmek için zaten pratik kullanışlılık aralığındayız.” diye ekliyor.
Kablosuz elektrik transferi, bir iletkendeki elektronların belirli bir frekansta salınmasına neden olabilecek salınımlı manyetik alanların oluşturulmasına dayanır. Ancak, cihaz hareket ediyorsa bu frekans kolayca bozulur. Bu yüzden akıllı telefonunuzun şarj minderinde mükemmel bir şekilde durması gerekiyor.
Stanford bilim adamlarının 2017’de yaptıkları, alıcı cihaz hareket ettikçe çalışma frekansını değiştirebilecek bir amplifikatör ve geri besleme direnç döngüsü kurmaktı. Ancak bu aşamada, sistem içinde hareket eden gücün sadece yüzde 10’u iletildi.
Arabalar ve Dronlar Şarj Sisteminden Elektriği Nasıl Çekicek?
Şimdi, yüzde 92’ye kadar çıktılar. Verimlilikteki bu büyük artışın sebebi yeni bir ‘switch mode’ amplifikatörüdür. Amplifikatör, daha kesin bir çözüm, ancak çok daha karmaşık bir çözüm. Bu yüzden ekibin tatmin edici bir seviyeye gelmesi üç yıl daha sürdü.
Temel fikir 2017’deki ile aynıdır: cihaz hareket ettikçe şarj cihazından gelen rezonans frekansını ayarlamak. Şu anda sistem, 65 santimetreye (yaklaşık 26 inç) kadar bir mesafeden 10W güç iletebilir. Ancak araştırmacılar, bunun hızlı bir şekilde ölçeklendirilememesinin bir nedeni olmadığını söylüyor.
Elektrikli bir otomobilin şarj edilmesi için yüzlerce kilowatt gerekir. Ancak burada ana hatlarıyla verilen sistem – mesela yol yüzeyine inşa edilmişse – bunu sağlayacak kadar hızlıdır. Geriye kalan tek sınırlama, otomobilin akülerinin araç geçerken gücü ne kadar çabuk emebileceğidir.
Diğer potansiyel kullanımlar, faaliyet gösterdikleri ortamların tabanındaki pedlerle şarj edilebilen robotlarla veya şarjlı kalmak için yolculukları sırasında çatı yüzeylerinden geçebilen dronlarla ilgilidir. Yeniden şarj etmek için geri dönmeye daha az ihtiyaç olurdu. Robotlar ve dronların durması bile gerekmiyordu.
Teknolojinin uygulanması pahalı olduğu için bu hala bir çıkış yolu. Yine de en azından prototipte mevcut ve bilim adamları, hepsinin insan sağlığı için herhangi bir tehlike oluşturmayan frekanslar içinde çalıştığını söylüyor.
Elektriği sadece kablosuz olarak değil aynı zamanda hareketli bir cihaza da ışınlayabilmek, sonunda cihazlarımızın çalışma biçiminde ve seyahat şeklimizde devrim yaratabilir.
Araştırmacılar son olarak “Kablosuz güç dağıtımının tüm avantajlarından yararlanmak için, hareketli bir cihaza güç aktarımı yapabilen verimli ve sağlam bir program geliştirmek önemlidir.” diyorlar.