Tehnologia de încărcare cu laser se apropie

Potrivit japonezului Nikkei Sangyo Shimbun, Tokyo are obiecte care emit laser care pot converti energia luminii în electricitate. Acest lucru nu numai că va elimina necesitatea de a configura cablurile de încărcare pentru telefoane mobile și electrocasnice, dar va face și posibil ca vehiculele electrice (EV) să se încarce fără a fi nevoie să se oprească. Această viață departe de cablurile de încărcare ar putea fi realizată până în 2050.

Principiul încărcării cu laser este foarte simplu: energia electrică este utilizată pentru a emite lumină laser, iar obiectul iradiat de lumina laser este apoi convertit în energie electrică de către un panou de generare a energiei. Tomoyuki Miyamoto, profesor asociat la Institutul de Tehnologie din Tokyo, a spus că încărcarea cu laser poate fi pusă în practică cât mai curând posibil dacă problemele de eficiență și siguranță pot fi rezolvate.

 

Echipa lui Miyamoto a reușit să folosească lasere pentru a furniza aproximativ 10 wați de curent. De asemenea, îl pot folosi pentru a manipula sistemele de control radio și pentru a folosi lasere pe sol pentru a menține dronele în stază. În plus, tehnologia lor poate încărca și drone subacvatice, deoarece nu este împiedicată de apă.

Majoritatea tehnologiilor de încărcare fără fir mai răspândite astăzi folosesc principiul inducției electromagnetice, care utilizează câmpul magnetic creat atunci când o bobină este alimentată pentru a furniza energie electrică. Încărcarea fără fir a telefoanelor mobile este un exemplu practic. Deși această metodă are o eficiență de încărcare de aproximativ 90 la sută, distanța dintre telefon și încărcător trebuie păstrată la câțiva centimetri.

 

La distanțe mai mari, opțiunea mai favorizată este încărcarea fără fir cu microunde. Această tehnologie necesită utilizarea undelor electromagnetice cu o anumită lungime de undă. Cu toate acestea, atunci când se încarcă pe distanțe lungi, eficiența transmisiei scade semnificativ odată cu distanța, ceea ce face dificilă efectuarea transmisiei de mare putere. În plus, undele electromagnetice pot provoca zgomot în aparatul receptorului, care poate provoca cu ușurință defecțiuni.

 

În schimb, rata de conversie a energiei unui laser poate fi menținută la aproximativ 50 la sută atunci când se efectuează transmisii de putere pe distanțe lungi. Laserul este considerat pe scară largă ca un mijloc tehnic de a realiza încărcarea wireless de mare putere pe distanțe lungi.

 

Cu toate acestea, această metodă de încărcare nu este perfectă, problema de siguranță este foarte complicată. Deoarece puterea laserului este foarte mare, odată ce corpul uman este foarte periculos, trebuie să se asigure că utilizarea unui mediu fără echipaj, sau locurile relevante de acces personal la management strict.

 

Miyamoto a spus că tehnologia de încărcare cu laser poate fi încercată mai întâi pe senzori de depozit fără pilot și vehicule cu ghidare automată (AGV). Senzorii de depozit fără pilot sunt instalați în toate colțurile depozitului, unii se pot mișca liber în depozit și pot fi trageți din partea de sus a laserului depozitului, încărcându-se continuu. Se preconizează că tehnologia va fi operațională în jurul anului 2030.

 

Cercetătorii încearcă, de asemenea, să încarce aparate și telefoane mobile în timp ce cineva este prezent. Acestea asigură siguranța prin determinarea locației unei persoane prin intermediul componentelor precum camerele foto și prin oprirea tragerii laserului odată ce o persoană se apropie. Acest tip de tehnologie va permite încărcarea continuă de mare putere a mașinilor electrice cu lasere pentru a le menține în mișcare.

 

În străinătate, startup-uri în acest domeniu s-au înființat unul după altul.

 

PowerLight Technologies din SUA și Ericsson din Suedia au colaborat la experimente empirice de alimentare cu laser fără fir pentru stațiile de bază 5G. Wi-Charge din Israel dezvoltă o tehnologie de încărcare fără fir pentru dispozitivele IoT.

 

Miyamoto explică că Japonia, în schimb, a făcut puține progrese practice, dar există un număr tot mai mare de companii interesate de domeniu. Miyamoto și alții lucrează pentru a promova schimbul de informații prin seminarii conexe.

 

Anterior, laserele au fost folosite pentru a realiza memorii precum CD-uri și DVD-uri, pe lângă faptul că erau folosite în domeniul comunicațiilor informaționale, cum ar fi fibrele optice. De asemenea, a fost folosit pentru prelucrarea metalelor prin utilizarea caracteristicii de generare de căldură a focalizării laser, care este indispensabilă pentru industrie.

 

Laserele își iau proprietățile și în domeniile recunoașterii faciale și a conducerii autonome. Funcția de recunoaștere facială a telefoanelor mobile folosește lasere cu infraroșu pentru a obține caracteristici tridimensionale ale feței pentru a determina dacă utilizatorul este proprietarul.

 

Automobilele pot folosi lasere pentru a-și ilumina împrejurimile în modul de conducere autonomă pentru a determina forma și locația obstacolelor.

 

Numărul de scenarii în care pot fi utilizate laserele continuă să crească. Există încercări de a utiliza conținutul său ridicat de energie pentru generarea de energie de fuziune nucleară. Laserele de mare putere sunt concentrate pe un singur punct, iar o reacție de fuziune este facilitată de compresie și încălzire în condiții de densitate mare. Startup-urile din diferite țări sunt implicate activ în activități de cercetare și dezvoltare conexe.

 

În domeniul agriculturii, laserele pot fi folosite pentru a monitoriza creșterea plantelor și condițiile solului și pot fi, de asemenea, folosite pentru a elimina buruienile și insectele, reducând astfel utilizarea pesticidelor și realizând fabrici de plante fără pilot.

 

În viitor, laserele vor fi utilizate și într-o varietate de domenii.