Энергетика, природные ресурсы, инженерные системы

Информационный портал ТЕПЛОКАРТА
  • Главная
    • Главная

      • Твердотопливные котлы и печи, камины
      • Системы отопления и охлаждения
      • Альтернативная энергия
      • Водоснабжение и водоотведение
      • Вентиляция и кондиционирование
      • Оборудование и материалы
      • Энергоэффективность и энергосбережение
      • Природные ресурсы, экология и строительство
      • Ядерная энергетика
      • Новости, обзоры, события
      • Исследования
  • Указатель терминов
  • Облако тегов
  • О портале
    • О портале

      • Разместить статью
Строящийся зал с беспроводной передачей электроэнергии. Предоставлено: Токийский университет
Строящийся зал с беспроводной передачей электроэнергии. Предоставлено: Токийский университет

Беспроводная передача электроэнергии в масштабе целого здания

Новости, обзоры, события

Опубликовано: 05.09.2021

Обновлено: 05.09.2021

 399

Электромагнитная система генерирует два отдельных трехмерных магнитных поля. Одно движется по кругу вокруг центрального полюса комнаты, а другое кружится по углам, передвигаясь между соседними стенами

Мир находится в шаге, когда электрические шнуры уйдут в прошлое. Исследователи из Мичиганского и Токийского университетов разработали безопасный способ беспроводной передачи электроэнергии в пространстве. Стало возможным целые здания превратить в зоны беспроводного питания электроприборов.

В исследовании из Nature Electronics [1] утверждается, что с помощью магнитных полей можно создать беспроводную электросеть мощность 50 Вт. Авторы говорят, что кроме телефонов и ноутбуков, эта технология будет питать имплантированные медицинские устройства и откроет новые возможности для мобильной робототехники в домах и на производственных объектах. Ведутся работы по внедрению технологии в пространствах и меньшего размера, например, в ящиках для инструментов, которые будут их заряжать, когда те находятся внутри.

Технологию испытали в специально построенной комнате из алюминия размером примерно 3 на 3 метра. В ней беспроводным способом питались лампы, вентиляторы и сотовые телефоны, которые потребляли ток из любой точки комнаты, независимо от расположения людей и мебели.

По словам исследователей, технология по своей сути отличается от предыдущих попыток создать крупномасштабную беспроводную сеть электропитания, когда это происходило с помощью опасного микроволнового излучения или, когда электроприборы требовалось разместить на специальных зарядных площадках. Вместо этого он использовали стены комнаты, которые проводят электрический ток, и магнитные поля.

Разнонаправленные, широко распределенные токи на проводящих поверхностях, расположенных вокруг целевого объема, производят магнитные поля с различными характеристиками, которые резонируют в помещении с помощью резонаторов, встроенных в электроприборы.

Зал с беспроводной передачей электроэнергии

Зал с беспроводной передачей электроэнергии. Предоставлено: Токийский университет

Резонаторы имеют вид электромагнитных катушек, настроенных определенным образом и помещенных в каждое устройство, например, в сотовый телефон. Утверждается, что передавать электроэнергию беспроводным способом можно и в более крупных сооружениях, таких как фабрики или склады, не нарушая нормы безопасности при воздействии на человека электромагнитных полей. «Например, в зданиях, где уже есть металлические опорные столбы, можно нанести проводящую поверхность на стены».

Необходимо было получить резонансную структуру, которая создала бы магнитное поле размером с комнату без вредных составляющих, которые могли бы нагреть биологические ткани. Магнитные поля в комнате исходили от сосредоточенных конденсаторов, которые поместили в полости стен. Это позволило передавать значительное количество энергии на большие расстояния без вредного излучения.

Конденсаторы с сосредоточенными элементами, установленные в полостях стен комнаты, в которой происходит беспроводная передача электроэнергии

Конденсаторы с сосредоточенными элементами, установленные в полостях стен комнаты, в которой происходит беспроводная передача электроэнергии. Предоставлено: Токийский университет

Магнитные поля обычно распространяются по кругу, что создает «мертвые зоны» в квадратной комнате. Кроме того, приемники-резонаторы в электроприборах должны быть настроены определенным образом, чтобы потреблять энергию.

«Вытягивание энергии из пространства с помощью катушек во многом похоже на ловлю бабочек сеткой». «Хитрость заключается в том, чтобы количество бабочек было большим, и они кружили по комнате во всех возможных направлениях. Таким образом, они попадут в сачок независимо от того, где он находится и куда движется».

Для этого электромагнитная система генерирует два отдельных трехмерных магнитных поля. Одно движется по кругу вокруг центрального полюса комнаты, а другое кружится по углам, передвигаясь между соседними стенами. При таком подходе устраняются мертвые зоны, и устройства получают электроэнергию из любой точки пространства. Безопасность системы для человека была подтверждена испытаниями с анатомическими манекенами.

 

Ссылки:

1. https://doi.org/10.1038/s41928-021-00636-3

 

Источник: University of Michigan

0.00%
0 0
 Теги:

Публикации на похожую тему:

Руководитель исследовательской группы НИТУ «МИСиС», д.т.н., заведующей лабораторией «Катализ и переработка углеводородов» НИТУ «МИСиС» Александр Громов. Источник: НИТУ «МИСиС»

Российские ученые значительно увеличили эффективность сжигания угля

Обновлено: 14.02.2021
 483
Электронно-микроскопическое изображение плотно упакованных клеток водорослей, продуцирующих водород. Масштабная линейка - 10 мкм. Предоставлено: Prof Xin Huang, Harbin Institute of Technology

Микробные реакторы из водорослей производят водород через фотосинтез

Обновлено: 12.10.2021
 599
Разработан метод преобразования природного газа в невзрывоопасное твердое вещество, которое можно легко хранить и транспортировать. National University of Singapore

Быстрое и безопасное преобразование природного газа в твердое вещество

Обновлено: 06.12.2020
 912

Комментарии ()

    Написать комментарий

    Недавние публикации

    Фото: BBQ Gourmet

    Инфракрасные горелки в газовых грилях: типы, преимущества, уход

    Обновлено: 15.02.2023  260
    Звуковые эффекты в зданиях напрямую зависят от материалов, из которых сделаны потолки, стены, двери и другие ограждающие конструкции. Фото: Rockfon

    Звукопоглощение, звукоизоляция и фоновый шум в зданиях

    Обновлено: 26.07.2022  731
    Тепло выделяется из оксида марганца, когда молекулы воды поглощаются слоистой структурой. Ⓒ Norihiko L. Okamoto

    Вода усиливает способность материала поглощать и отдавать тепло

    Обновлено: 21.04.2022  711

    Популярные категории

    • Ядерная энергетика6
    • Исследования40
    • Вентиляция и кондиционирование28
    • Природные ресурсы, экология и строительство91
    • Системы отопления и охлаждения55

    Разместить статью

    Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

    Ссылки:

    • Контакты
    • Разместить статью
    • Конфиденциальность
    VK Telegram

    © 2023 Россия. Копировать без ссылки запрещено.  TEPLOKARTA.RU

    Отправить сообщение об ошибке?

    Ошибка:
    Выделите опечатку и нажмите Ctrl + Enter, чтобы отправить сообщение об ошибке.