2 სექტემბერი, 2022

ახალი ტექნოლოგიის წყალობით, ერთ მშვენიერ დღეს, ჩვენი სმარტფონები და ტაბლეტები შეიძლება უსადენოდ, ჰაერიდან დავტენოთ.

ინფრაწითელი ლაზერის სინათლის გამოყენებით, მკვლევრებმა 400 მილივატი სინათლის ენერგია 30 მეტრის მანძილზე გადასცეს. ეს მხოლოდ მცირე სენსორების დასამუხტად არის საკმარისი, მაგრამ დროთა განმავლობაში, ტექნოლოგია შეიძლება დაიხვეწოს და უფრო დიდი მოწყობილობების, მაგალითად, სმარტფონების დასამუხტადაც გამოდგეს.

ეს ყველაფერი სრულიად უსაფრთხოდ ხდება — როდესაც აღარ გამოიყენება, ლაზერი ენერგიის დაბალ რეჟიმში ბრუნდება.

ტექნიკური ფორმულირება მდგომარეობს განაწილებულ ლაზერულ დამუხტვაში; ამ კონკრეტული ექსპერიმენტისთვის შექმნილი ასეთი მოწყობილობა უფრო უსაფრთხო და დახვეწილი აღმოჩნდა, ვიდრე წინა ექსპერიმენტებში შექმნილი ენერგიის უსადენო გადაცემის ტექნოლოგიები.

„ასეთი მიდგომების უმეტესობა საჭიროებს, რომ მიმღები მოწყობილობა სპეციალურ დამტენ ჩარჩოში იყოს მოთავსებული ან უძრავად იყოს. განაწილებული ლაზერული დამუხტვა თვითგასწორების საშუალებას მეთვალყურეობის პროცესის გარეშე იძლევა, რადგან გადამცემი და მიმღები ისეა განლაგებული, რომ ერთმანეთს უყურებენ“, — ამბობს სამხრეთ კორეის სეჯონის უნივერსიტეტის ელექტროინჟინერი ჯინიონგ ჰა.

ჩვეულებრივ, სინათლის ამსხლეტი კომპონენტები, რომლებისგანაც ლაზერული ღრუ შედგება, ერთად უნდა იყოს ერთსა და იმავე მოწყობილობაში. ამ შემთხვევაში, ისინი განაწილებულია გადამცემსა და მიმღებში, რაც იმას ნიშნავს, რომ ლაზერული ღრუ მათ შორის სივრცეში წარმოიქმნება იქამდე, ვიდრე გადამცემი და მიმღები ერთმანეთს უყურებენ.

ექსპერიმენტულ წყობაში, გამაძლიერებელი გადამცემი სპეციალურად დაამუშავეს ლითონ ერბიუმით და მიმღებიდან 30 მეტრის დაშორებით განათავსეს; მიმღები აღჭურვილი იყო ფოტოელემენტით, რომელსაც სინათლის სიგნალი ელექტროენერგიად უნდა გარდაექმნა.

მიმღების ზომა 10X10 მილიმეტრია, ანუ საკმაოდ პატარაა და მისი მოთავსება შესაძლებელია კომპაქტურ გაჯეტებში, მაგალითად, სენსორებში. შედეგად, ამ გზით, უსადენოდ შეიძლება დაიტენოს სახლის პატარა ჭკვიანი მოწყობილობები, მაგალითად, მოძრაობისა და ტემპერატურის სენსორები.

ერთ მშვენიერ დღეს, შეიძლება აეროპორტში წახვიდეთ და თქვენი ტელეფონი მოხმარების დროს ყოველგვარი კაბელისა და ჩასარჭობის გარეშე დატენოთ. თუმცა, ვიდრე ეს მოხდება, მკვლევართა ჯგუფმა უნდა გაზარდოს ენერგიის ის დონე, რომლის გადაცემაც ამ სისტემას შეეძლება.

ამ პროცესის ნაწილი შეიძლება იყოს მიმღებში ფოტოელემენტის განახლება, რათა მან ლაზერის უფრო მეტი სინათლე გარდაქმნას ელექტროენერგიად. კიდევ ერთი პოტენციური გამოსავალი შეიძლება იყოს ისეთი განლაგების შექმნა, რომელშიც ერთდროულად რამდენიმე მიმღები მუშაობს.

ლაზერის ცენტრალური ტალღის სიგრძე 1550 ნანომეტრია და წარმოადგენს ინფრაწითელი სპექტრის ყველაზე უსაფრთხო ნაწილს, რომელსაც ადამიანის კანის ან თვალების დაზიანება არ შეუძლია. სისტემის ეფექტიანობის გასაზრდელად მეცნიერებმა ის გარკვეულწილად დახვეწეს, რათა რაც შეიძლება მეტი ენერგია გადაეცათ.

„მიმღებ მოწყობილობაში ჩავსვით სფერული ბურთულა ლინზა-რეფლექტორი, რათა შესაძლებელი გახდეს გადაცემა მიღების 360-გრადუსიანი განლაგება, რამაც მაქსიმუმამდე გაზარდა ენერგიის გადაცემის ეფექტიანობა“, — ამბობს ჰა.

მისი განცხადებით, ისინი ექსპერიმენტულად დააკვირდნენ, რომ სისტემის ზოგადი წარმადობა დამოკიდებული იყო ბურთულა ლინზის არეკვლის ინდექსზე; ყველაზე ეფექტიანი კი აღმოჩნდა არეკვლის ინდექსი 2.003.

ჯერ ამ ტექნოლოგიის ადრეული დღეებია, მაგრამ ელექტროენერგიის უსადენო გადაცემა არა მხოლოდ პირადი ელექტრონიკისთვის იქნება გამოსადეგი, არამედ მრეწველობაშიც, სადაც კაბელების გაყვანა და მოვლა ხშირად რთული გამოწვევაა.

კვლევა Optics Express-ში გამოქვეყნდა.

მომზადებულია optica.org-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით. ავტორი - მიხეილ ჭაბუკაშვილი.