Zahvaljujući novorazvijenoj tehnologiji u bliskoj budućnosti bismo mogli puniti naše telefone i druge elektroničke uređaje bežično putem zraka. Južnokorejski naučnici su koristili infracrveno lasersko svjetlo za prijenos 400mW snage svjetla na udaljenosti do 30 metara.
To je dovoljno za punjenje malih senzora, iako bi se ta tehnologija s vremenom mogla razviti i za punjenje većih uređaja, poput pametnih telefona. Njihovo istraživanje objavljeno je u znanstvenom časopisu Optics Express.
Sve se to radi na način koji je savršeno siguran, odnosno laser se vraća u način rada male snage kada se ne koristi. Tehnički izraz za to je distribuirano lasersko punjenje, a određena vrsta razvijena ovdje uspijeva biti sigurnija i može ići dalje od prethodnih eksperimenata sa sličnom vrstom tehnologija bežičnog prijenosa energije.
Dok većina drugih pristupa zahtijeva da prijemni uređaj bude u posebnom postolju za punjenje ili da bude nepomičan, distribuirano lasersko punjenje omogućuje samousklađivanje bez praćenja procesa sve dok su odašiljač i prijamnik u liniji vidljivosti jedan drugoga, kaže inženjer elektrotehnike Jinyong Ha sa Sveučilišta Sejong u Južnoj Koreji.
Obično bi komponente koje odbijaju svjetlo koje čine lasersku šupljinu bile zajedno u istom uređaju.
Ovdje su odvojeni na odašiljač i prijamnik, što znači da se laserska šupljina formira u prostoru između, sve dok su odašiljač i prijamnik u vidnom polju jedan drugome.
U eksperimentalnoj postavci, odašiljač pojačala posebno obrađen srebrnobijelim metalom zvanim erbij, postavljen je 30 metara od prijemnika, koji je opremljen fotonaponskom ćelijom za pretvaranje svjetlosnog signala u električnu energiju.
Sa sa svojih tek 1×1 centimetar veličine, ovaj prijemnik je dovoljno malen da stane u kompaktne naprave, kao što su senzori. Manji pametni kućni uređaji, poput senzora pokreta ili temperature, mogli bi se puniti bežično na ovaj način, primjerice
No prije nego što se veći uređaji mogu puniti na taj način, južnokorejski tim će morati povećati razinu energije koju sustav može prenijeti. Dio tog procesa mogao bi uključivati nadogradnju fotonaponske ćelije u prijemniku, tako da može pretvoriti više laserske svjetlosti u električnu energiju. Još jedno potencijalno poboljšanje moglo bi biti omogućavanje rada s više prijamnika odjednom.
Sigurna valna dužina koja ne šteti čovjeku
Sa središnjom valnom dužinom od 1550 nanometara, laser je u najsigurnijem dijelu infracrvenog spektra i ne može oštetiti ljudsku kožu ili oči.
Naučnici su napravili niz daljnjih poboljšanja kako bi poboljšali učinkovitost sustava, kako bi osigurali prijenos što je više moguće energije. U prijemnu jedinicu ugradili smo retroreflektor s kuglastom lećom kako bismo olakšali usklađivanje odašiljača i prijamnika od 360 stupnjeva, što je maksimiziralo učinkovitost prijenosa energije. Eksperimentalno smo uočili da ukupna izvedba sistema ovisi o indeksu loma kuglaste leće, pri čemu je indeks loma 2,003 najučinkovitiji, kaže Ha.
Iako je još je rano za tu tehnologiju, bežični prijenos energije može se pokazati korisnim ne samo kod osobne elektronike, jer bi mogao napraviti veliku razliku u industrijskim okruženjima gdje je kablove teško sastaviti ili održavati.
Korištenje laserskog sistema punjenja za zamjenu strujnih kablova u tvornicama moglo bi uštedjeti na troškovima održavanja i zamjene. Ovo bi moglo biti posebno korisno u teškim okruženjima gdje električni priključci mogu uzrokovati smetnje ili predstavljati opasnost od požara, kaže Ha.
