berita

Para ilmuwan telah mengembangkan aruang pengisian nirkabelyang dapat memberi daya pada laptop, tablet, atau ponsel apa pun melalui udara tanpa memerlukan colokan atau kabel.
Tim di Universitas Tokyo mengatakan teknik baru ini melibatkan pembangkitan medan magnet dalam jarak yang lebih jauh tanpa menimbulkan medan listrik yang dapat membahayakan siapa pun atau hewan di dalam ruangan.
Sistem tersebut, yang telah diuji di dalam ruangan namun masih dalam tahap awal, dapat menghasilkan daya hingga 50 watt tanpa melebihi pedoman saat ini untuk paparan medan magnet pada manusia, jelas penulis penelitian.
Ini dapat digunakan untuk mengisi daya perangkat apa pun yang memiliki koil di dalamnya, mirip dengan sistem yang digunakan oleh bantalan pengisi daya nirkabel saat ini — tetapi tanpa bantalan pengisi daya.
Selain menghilangkan kumpulan kabel pengisi daya dari meja, hal ini juga memungkinkan lebih banyak perangkat terotomatisasi sepenuhnya tanpa memerlukan port, colokan, atau kabel, kata tim tersebut.
Tim tersebut mengatakan bahwa sistem saat ini menyertakan kutub magnet di tengah ruangan untuk memungkinkan medan magnet “mencapai setiap sudut”, tetapi berfungsi tanpanya, komprominya adalah “titik mati” di mana pengisian daya nirkabel tidak dimungkinkan.
Para peneliti tidak mengungkapkan berapa biaya teknologi tersebut karena masih dalam tahap awal pengembangan dan “beberapa tahun lagi” akan tersedia untuk umum.
Namun, bila memungkinkan untuk melakukan retrofit pada bangunan yang sudah ada atau diintegrasikan ke dalam bangunan yang benar-benar baru, dengan atau tanpa tiang penghantar pusat.
Teknologi ini akan memungkinkan perangkat elektronik apa pun – seperti telepon, kipas angin, atau bahkan lampu – dapat diisi dayanya tanpa memerlukan kabel, dan seperti yang terlihat di ruangan yang dibuat oleh Universitas Tokyo ini, teknologi ini membuktikan bahwa teknologi ini berfungsi. Tak terlihat adalah pusatnya kutub, yang bertindak untuk meningkatkan luasnya medan magnet
Sistem ini menyertakan sebuah tiang di tengah ruangan untuk “mengisi celah yang tidak ditutupi oleh kapasitor dinding,” namun penulis mengatakan bahwa sistem tersebut akan tetap berfungsi tanpa tiang tersebut, seperti yang ditunjukkan, tetapi akan mengakibatkan titik mati di mana pengisian daya tidak dapat dilakukan. bekerja
Kapasitor yang disatukan, dirancang untuk memisahkan sistem termal, ditempatkan di rongga dinding setiap dinding di sekitar ruangan.
Hal ini mengurangi risiko bagi manusia dan hewan di luar angkasa, karena medan listrik dapat memanaskan daging biologis.
Elektroda konduktif sentral dipasang di dalam ruangan untuk menghasilkan medan magnet melingkar.
Karena medan magnet secara default berbentuk lingkaran, ia dapat mengisi celah apa pun di ruangan yang tidak tertutup oleh kapasitor dinding.
Perangkat seperti ponsel dan laptop memiliki kumparan di dalamnya yang dapat diisi dayanya menggunakan medan magnet.
Sistem ini dapat menyediakan daya 50 watt tanpa risiko apa pun bagi manusia atau hewan di dalam ruangan.
Kegunaan lainnya mencakup versi perkakas listrik yang lebih kecil di dalam kotak perkakas, atau versi yang lebih besar yang memungkinkan seluruh pabrik beroperasi tanpa kabel.
“Hal ini benar-benar meningkatkan kekuatan dunia komputasi yang ada di mana-mana – Anda dapat meletakkan komputer Anda di mana saja tanpa khawatir harus mengisi daya atau mencolokkannya,” kata rekan penulis studi Alanson Sample dari University of Michigan.
Ada juga penerapan klinis, menurut Sample, yang mengatakan implan jantung saat ini memerlukan kabel dari pompa untuk melewati tubuh dan masuk ke soket.
“Hal ini dapat menghilangkan kondisi ini,” kata para penulis, seraya menambahkan bahwa hal ini akan mengurangi risiko infeksi dengan menghilangkan seluruh kabel, “mengurangi risiko infeksi dan meningkatkan kualitas hidup pasien.”
Pengisian daya nirkabel terbukti kontroversial, dengan penelitian terbaru menemukan bahwa jenis magnet dan kumparan yang digunakan di beberapa produk Apple dapat mematikan alat pacu jantung dan perangkat serupa.
“Studi kami yang menargetkan resonansi rongga statis tidak menggunakan magnet permanen dan oleh karena itu tidak menimbulkan masalah kesehatan dan keselamatan yang sama,” katanya.
“Sebaliknya, kami menggunakan medan magnet berosilasi frekuensi rendah untuk mengirimkan listrik secara nirkabel, dan bentuk serta struktur resonator rongga memungkinkan kami mengontrol dan mengarahkan medan ini.
“Kami terdorong karena analisis keselamatan awal kami menunjukkan bahwa daya yang berguna dapat ditransfer dengan aman dan efisien. Kami akan terus mengeksplorasi dan mengembangkan teknologi ini untuk memenuhi atau melampaui semua standar keselamatan peraturan.
Untuk mendemonstrasikan sistem baru ini, mereka memasang infrastruktur pengisian daya nirkabel unik di “ruang uji” aluminium berukuran 10 kaki kali 10 kaki yang dibuat khusus.
Mereka kemudian menggunakannya untuk menyalakan lampu, kipas angin, dan telepon seluler, mengambil listrik dari mana saja di dalam ruangan, tidak peduli di mana furnitur atau orang ditempatkan.
Para peneliti mengatakan sistem ini merupakan peningkatan yang signifikan dibandingkan upaya pengisian daya nirkabel sebelumnya, yang menggunakan radiasi gelombang mikro yang berpotensi membahayakan atau mengharuskan perangkat ditempatkan pada bantalan pengisi daya khusus.
Sebaliknya, ia menggunakan permukaan konduktif dan elektroda di dinding ruangan untuk menghasilkan medan magnet yang dapat dimanfaatkan oleh perangkat saat membutuhkan daya.
Perangkat memanfaatkan medan magnet melalui kumparan, yang dapat diintegrasikan ke dalam perangkat elektronik seperti telepon seluler.
Para peneliti mengatakan sistem ini dapat dengan mudah diperluas ke struktur yang lebih besar, seperti pabrik atau gudang, sambil tetap memenuhi pedoman keselamatan paparan medan elektromagnetik yang ditetapkan oleh Komisi Komunikasi Federal AS (FCC).
“Hal seperti ini paling mudah diterapkan di gedung-gedung baru, tapi menurut saya retrofit juga mungkin dilakukan,” kata Takuya Sasatani, peneliti di Universitas Tokyo dan penulis koresponden studi tersebut.
“Misalnya, beberapa bangunan komersial sudah memiliki batang penyangga logam dan permukaan konduktif seharusnya dapat disemprotkan ke dinding, yang mungkin serupa dengan cara pembuatan langit-langit bertekstur.”
Penulis penelitian menjelaskan bahwa sistem tersebut dapat menyalurkan daya hingga 50 watt tanpa melebihi pedoman FCC untuk paparan medan magnet pada manusia.
Penulis penelitian menjelaskan bahwa sistem tersebut dapat menyalurkan daya hingga 50 watt tanpa melebihi pedoman FCC untuk paparan medan magnet pada manusia.
Medan magnet menggambarkan bagaimana gaya magnet didistribusikan pada daerah sekitar suatu benda magnet.
Ini mencakup efek magnet pada muatan ponsel, arus, dan bahan magnetis.
Bumi menghasilkan medan magnetnya sendiri, yang membantu melindungi permukaan dari radiasi matahari yang berbahaya.
Kunci untuk membuat sistem ini berfungsi, kata Sample, adalah menciptakan struktur resonansi yang dapat menghasilkan medan magnet seukuran ruangan sekaligus membatasi medan listrik berbahaya yang dapat memanaskan jaringan biologis.
Solusi tim ini menggunakan perangkat yang disebut kapasitor gabungan, yang sesuai dengan model kapasitansi gabungan – di mana sistem termal direduksi menjadi gumpalan diskrit.
Perbedaan suhu dalam setiap blok dapat diabaikan dan sudah banyak digunakan dalam membangun sistem pengendalian iklim.
Kapasitor yang ditempatkan pada rongga dinding menciptakan medan magnet yang beresonansi di dalam ruangan sekaligus memerangkap medan listrik di dalam kapasitor itu sendiri.
Hal ini mengatasi keterbatasan sistem tenaga nirkabel sebelumnya, yang terbatas pada menyalurkan daya dalam jumlah besar dalam jarak kecil beberapa milimeter, atau dalam jumlah yang sangat kecil dalam jarak jauh, yang dapat membahayakan manusia.
Tim juga harus menemukan cara untuk memastikan medan magnet mereka mencapai setiap sudut ruangan, menghilangkan “titik mati” yang mungkin tidak mengisi daya.
Medan magnet cenderung merambat dalam pola melingkar, menciptakan titik mati di ruangan persegi dan sulit untuk disejajarkan secara tepat dengan kumparan pada perangkat.
“Menarik energi di udara dengan kumparan sama seperti menangkap kupu-kupu dengan jaring,” kata Sample, seraya menambahkan bahwa triknya adalah “membuat kupu-kupu sebanyak mungkin berputar mengelilingi ruangan ke berbagai arah.”
Dengan memiliki banyak kupu-kupu, atau dalam hal ini, beberapa medan magnet yang saling berinteraksi, di mana pun jaring berada, atau ke arah mana jaring tersebut mengarah – Anda akan mencapai target.
Yang satu melingkari tiang tengah ruangan, sementara yang lain berputar di sudut, meliuk-liuk di antara dinding yang berdekatan.
Ini dapat digunakan untuk mengisi daya perangkat apa pun dengan koil di dalamnya, mirip dengan sistem yang digunakan oleh bantalan pengisi daya nirkabel saat ini – tetapi tanpa bantalan pengisi daya
Para peneliti tidak mengatakan berapa biaya yang dibutuhkan untuk teknologi ini, karena masih dalam tahap awal pengembangan, namun “akan memakan waktu bertahun-tahun” dan dapat dipasang pada bangunan yang sudah ada atau diintegrasikan ke dalam bangunan yang benar-benar baru jika tersedia.
Menurut Sample, pendekatan ini menghilangkan titik mati, sehingga perangkat dapat mengambil daya dari mana saja di ruang angkasa.