Российские ученые разработали новый способ беспроводной передачи энергии

01 Февраля 2016 5

Специалисты лаборатории метаматериалов Университета информационных технологий, механики и оптики (ИТМО) и НИИ "Гириконд" показали, что можно создавать эффективные системы беспроводной передачи энергии при использовании керамических диэлектриков. Результаты моделирования были проверены экспериментально — без использования проводов удалось зажечь светодиодиодную лампочку на расстоянии 20—30 см.

"У нас пока только пионерские работы, но для расстояния 20 см и мощности 1 Ватт наша система уже работает", — рассказал ТАСС один из авторов статьи, научный сотрудник Университета ИТМО, Полина Капитанова.

В 2007 г. в журнале Science вышла статья группы профессора Массачусетского технологического института Марин Солячича, в которой ученые рассказали об удачных испытаниях беспроводной системы передачи энергии. На расстоянии более чем в 2,5 м им удалось зажечь лампочку 60 Вт за счет резонансного взаимодействия двух медных катушек. Одна из них была подключена к источнику переменного электрического тока, который создавал в ней распространяющееся магнитное поле. Магнитное поле доходило до второй катушки, настроенной на ту же резонансную частоту, и создавало в ней переменный ток, с помощью которого зажигалась лампочка.

Этот принцип стал основной коммерческой технологии WiTricity, которую сейчас используют для беспроводных зарядок мобильного телефона. В продаже такие устройства появились недавно и пока скорее похожи на стационарные базы радиотелефонов, чем на беспроводные точки питания: для подзарядки мобильный телефон нужно аккуратно разместить на подключенной в сеть панели.

В будущем ученые обещают избавиться от необходимости физического контакта с базой, но пока это невозможно по двум причинам. Во-первых, беспроводная передача энергии на основе резонансного метода достаточно эффективна только на маленьких расстояниях (резонансные катушки внутри базы и телефона разделяет несколько сантиметров корпусов этих устройств). Во-вторых, для зарядки нужно подобрать правильную взаимную ориентацию источника и приемника в пространстве.

Специалисты лаборатории метаматериалов Университета ИТМО и НИИ "Гириконд" использовали тот же резонансный метод, но внесли несколько изменений в конструкцию устройства. Медные катушки они заменили на диэлектрические керамические резонаторы, в которых магнитное поле можно возбуждать с меньшими потерями энергии, а для передачи энергии использовали другие, более высокие частоты резонаторов, на которых магнитное поле обладает более сложной структурой и меньше затухает при распространении в пространстве. Теоретическая эффективность нового подхода достигает 80%. Кроме того, предложенная российскими учеными система беспроводной передачи энергии более устойчива к изменению взаимной ориентации приемника относительно источника. В эксперименте ученым пока удалось передать около 1 Вт мощности на расстояние 20—30 см на частотах около 2 ГГц и сейчас они начали новые испытания.

"Наши коллеги из НИИ "Гириконд" разработали новые образцы керамики с большим значением диэлектрической проницаемости и малыми потерями, что позволит еще больше увеличить расстояние передачи энергии, а также перейти на рабочие частоты в области десятков МГц, безопасные для человека", — рассказала Капитанова.

Амазонка оказалась на грани катастрофы

Международное сообщество ученых предупреждает о возможной катастрофе в Амазонской...

"Утечка мозгов" из страны – приговор для Украины

Процесс так называемой утечки мозгов начался в нашей стране и в странах СНГ уже давно,...

Ученые планируют скармливать пластиковые отходы...

Ученые утверждают, что скорость деградации полиэтилена под воздействием фермента...

Ученые мира отметили День Земли Маршами науки

Ученые мира призывают деполитизировать науку и не экономить на защите окружающей...

Ученые доказали, что взгляд может передавать...

Поговорка "Глаза — зеркало души" оказалась чистой правдой

Загрузка...
Загрузка...

Украинцы смогут переводить деньги через Facebook

Размер комиссии за перевод — 0,8% от суммы перевода + 2,5 грн; сумма перевода — от 1...

Маск получил устное согласие властей на рытье тоннеля...

Скоростной подземный поезд будет двигаться в вакуумной трубе со скоростью свыше 500...

«Ядерную осень» на планете спровоцируют всего 5 бомб

Американские ученые подсчитали, сколько ядерных взрывов могут огубить Землю

Электротранспорт Днепра переходит на безналичный...

Устройство будет принимать карты банков любой страны мира

Украинские музеи под открытым небом стали...

«Google Украина» перевела в виртуал украинскую старину  

ВМС США: в Персидском заливе успешно испытана...

Новая лазерная пушка была испытана против наземных, надводных и воздушных целей....

Комментарии 0
Войдите, чтобы оставить комментарий
Пока пусто
Блоги

Авторские колонки

Ошибка