Công nghệ năng lượng không dây

Từ Thư viện Khoa học VLOS
Bước tới: chuyển hướng, tìm kiếm
Chia sẻ lên facebook Chia sẻ lên twitter Chia sẻ lên google-plus In trang này
Wirelessener.jpg

Nạp điện cho laptop - và điện thoại di động của bạn, cùng những thứ đồ điện tử khác - một ngày nào đó có thể thực hiện một cách dễ dàng như cách mà nhiều người lướt web ngày nay: mạng không dây.

Marin Soljacic thuộc Viện Công Nghệ Massachusetts (MIT) sẽ giới thiệu công trình nghiên cứu của ông cùng các đồng nghiệp Aristeidis Karalis và John Joannopoulos về Vật lý trường điện từ, chỉ ra cách mà năng lượng không dây có thể cung cấp năng lượng cho các đồ dùng trong tương lai. Nhóm nghiên cứu cùng làm việc để đưa ra một công nghệ có tính thực tiễn cao. Nghiên cứu này đã được mô tả vào thứ sáu, 14 tháng 11 ở San Francisco, trong viện nghiên cứu Hoa Kỳ 2006 thuộc Diễn đàn Vật lý công nghiệp 2006 American Institute of Physics Industrial Physics Forum (IPF), cùng nơi diễn ra với Hội nghị về chủ đề công nghệ nanô tại AVS 53rd International Symposium & Exhibition thuộc Moscone Center West.

Giống như nhiều người , Soljacic đã nhiều lần quên sạc pin điện thoại di động của mình, và khi điện thoại gần hết pin, nó luôn phát ra âm thanh khó chịu. "Không cần phải nói, điều này luôn diễn ra vào lúc nửa đêm, do đó, vào một đêm, lúc 3 giờ sáng, một ý tưởng chợt nảy ra trong đầu: Sẽ là thật tuyệt nếu như nó tự sạc pin" - anh ta nói như vậy. Kinh nghiệm có được khiến cho các nhà khoa học MIT nghĩ rằng thật khó để thấy được nguyên lý vật lý nào có thể đưa ra cách để truyền năng lượng mới.

Mặc dù, các nhà khoa học và kỹ sư đều biết hơn hai thế kỷ qua rằng năng lượng điện có thể truyền không cần đến dây dẫn. Các môtơ điện và các máy biến áp chứa các cuộn dây truyền năng lượng đến nhau bằng hiện tượng cảm ứng điện từ. Một dòng điện chạy trong dây dẫn sơ cấp sẽ sinh ra dòng điện cảm ứng ở cuộn dây thứ cấp, mặc dầu 2 cuộn dây này chỉ ở gần nhau chứ không chạm vào nhau .

Sau đó, các nhà khoa học khám phá ra sóng điện từ ở dạng sóng radio, và họ chỉ ra rằng một dạng khác của sóng điện từ - ánh sáng - là cách mà chúng ta nhận năng lượng từ Mặt Trời. Nhưng chuyển ánh sáng thành năng lượng điện thì lại vô cùng khó khăn, và cần một đường tuyền trực tiếp từ nguồn phát sang nguồn nhận. Sóng radio, đặc biệt là sóng viba, có thể được sử dụng để truyền năng lượng như chúng ta đã biết - bằng một anten. Nhưng tuyền năng lượng từ một điểm này sang một điểm khác theo phương pháp sóng điện từ thông thường rõ ràng không hiệu quả, và có thể nguy hiểm: Sóng có khuynh hướng truyền đi trong mọi hướng, và do đó hầu hết năng lượng bị tiêu hao trong quá trình truyền .

Tuy nhiên, Soljacic nhận ra rằng vùng cảm ứng đóng (close-range induction)ở bên trong máy biến thế -- hay thứ gì giống như vậy -- có khả năng truyền năng lượng với khoảng cách lớn, từ đầu phòng đến cuối phòng. Thay vì chiếu trực tiếp sóng điện từ vào môi trường, một máy truyền năng lượng sẽ làm đầy không gian xung quanh của nó với một từ trường "không phát xạ" (non-radiative). Hầu hết năng lượng mà vật nhận không thu được sẽ được hấp thụ lại bởi máy phát.

Trong buổi nói chuyện tại phiên họp của IPF về các vấn đề Vật lý tiên phong, Soljacic sẽ giải thích về nghiên cứu truyền năng lượng không phát xạ và những thiết kế khả thi của hệ thống năng lượng không dây này.

Mặc dầu được bắt nguồn từ định luật nổi tiếng của vật lý, sự truyền năng lượng không phát xạ là một ứng dụng trong tiểu thuyết mà không ai có vẻ như là muốn chấp nhận nó. Và tính toán chi tiết thì không dễ, Soljacic nói về kết quả mà anh và cộng sự đã đạt đượnc thông qua lý thuyết tính toán và mô phỏng : "Nó không rõ ràng hay hiển nhiên đối với chúng ta lúc ban đầu về việc nó có hoạt động tốt hay không , nó đòi hỏi các tính chất đặc biệt của vật liệu cũng như môi trường sử dụng. Và khó khăn ngay cả trong bước thiết kế và tìm ra mô hình nào có khả năng làm việc tốt nhất."

Với những thiết kế được đề ra, năng lượng bức xạ không dây sẽ có những phạm vi hạn chế, phạm vi này sẽ được thu nhỏ với những vật có kích thước nhỏ. Nhưng nhóm đã tính toán được với một đồ điện tử có kích thước của một chiếc máy tính sách tay, laptop, sẽ nạp được điện trong khoảng cách vài mét đối với nguồn. Đặt một nguồn ở mỗi phòng sẽ có thể cung cấp năng lượng không dây xuyên suốt ngôi nhà của bạn.

Soljacic đang hướng tới một tương lai khi mà laptop và điện thoại di động sẽ không bao giờ cần đến dây nữa.Anh ta nói: công nghệ không dây cũng có thể ứng dụng cho những vật dụng trong nhà khác mà ngày càng trở nên gần gũi. "Ở nhà tôi có một robot máy hút bụi, làm sạch nhà một cách tự động. Nó làm công việc này thật tuyệt, tuy nhiên sau khi vệ sinh một hoặc hai phòng thì pin yếu đi". Ngoài các vật dụng điện tử , năng lượng không dây có thể tìm thấy ứng dụng trong công nghiệp, ví dụ như nạp điện cho các robot trong các nhà máy.

Nguồn

  • Theo www.physorg.com
  • www.vatlyvietnam.org

Liên kết đến đây

Chia sẻ lên facebook Chia sẻ lên twitter Chia sẻ lên google-plus In trang này