Спецпроекты

Новый способ передачи энергии на дальнее расстояние


Новый способ передачи энергии на дальнее расстояние


Новости
отправить
Задать вопрос
по материалу
 

Российские ученые увеличили эффективность беспроводной зарядки

Новый способ передачи энергии на дальнее расстояние


Российские ученые в составе международной группы ученых разработали способ повысить эффективность беспроводной передачи энергии на дальние расстояния.

Специалисты проверили метод с помощью численного моделирования и прямых экспериментов с помощью системы двух антенн, на одну из которых направляли дополнительный сигнал, согласованный с поглощаемой волной.

В конце XIX века Никола Тесла предложил осуществить передачу энергии с помощью системы катушек. В ходе эксперимента ему удалось зажечь люминесцентную лампу и лампу накаливания, не связанные с генератором проводами.

В настоящее время аналогичную технологию стали использовать в беспроводных зарядных устройствах. Вместе с тем, главным недостатком подобного способа беспроводной передачи является ограничение дальности его действия.

Существуют альтернативные способы беспроводной передачи энергии, в которых используются специально сконструированные антенны, одна из которых направленно излучает электромагнитные волны, а вторая поглощает и передает их энергию в электрическую цепь.

Принимающая антенна не поглощает все падающее на нее излучение, но частично переизлучает его обратно в пространство. Однако это справедливо только для пассивной антенны. Именно такую конфигурацию рассмотрела группа ученых под руководством Андреа Алу и при участии Дениса Баранова из МФТИ.

«Мы задались вопросом, можно ли подобным образом управлять другими процессами, например, прохождением электромагнитных волн? В качестве системы, где это было бы очень полезно, мы рассмотрели антенну для беспроводной передачи энергии», - рассказал соавтор работы Денис Баранов.

Оказалось, что в случае «расстроенных» антенн дополнительный сигнал начинает оказывать заметное влияние. В зависимости от его фазы и амплитуды энергетический баланс схемы может превысить энергетический баланс пассивной антенны в несколько раз и приблизиться к энергиям, воспринимаемым «настроенной» антенной.

Физики поставили прямой эксперимент с двумя коаксиальными адаптерами, которые работали в качестве микроволновых антенн и находились друг от друга на отдалении около десяти сантиметров. На частотах более восьми гигагерц адаптеры работали как «настроенные» антенны и передавали энергию практически без потерь. Однако на меньших частотах доля отраженного излучения резко увеличивалась.


Подпишитесь на рассылку «Умной Страны»
Подписаться