Teknik Interferensi Gelombang Baru Meningkatkan Pengisian Nirkabel Jarak Jauh
- Para peneliti mengembangkan sistem unik yang dapat mentransfer daya secara efisien melalui ruang bebas.
- Sistem ini dapat memudahkan pengisian daya ponsel secara nirkabel pada jarak tertentu dari soket listrik.
- Ia bekerja dengan mentransfer sinyal dengan amplitudo dan fase tertentu.
Kita semua tahu bahwa antena memainkan peran utama dalam teknologi nirkabel, termasuk informasi dan transfer daya. Meskipun sistem komunikasi nirkabel telah berkembang dengan baik, transfer daya nirkabel masih dalam tahap awal.
Ini bukan berarti kami belum mencobanya; penelitian signifikan telah dicurahkan untuk menemukan cara baru mentransfer daya dengan efisiensi lebih tinggi, dengan mengoptimalkan geometri resonator dan elemen sekitarnya. Faktanya, kami mencapai kemajuan besar baru-baru ini.
Sebuah tim peneliti internasional telah mendemonstrasikan konsep baru yang meningkatkan efisiensi transfer daya dan mungkin menghasilkan pengisian daya nirkabel jarak jauh yang layak. Jika diterapkan, hal ini akan bermanfaat bagi semua konsumen elektronik telepon, implan medis, dan bahkan kendaraan listrik.
Bagaimana Mereka Melakukannya?
Sangat sulit untuk mentransfer energi dalam jumlah yang cukup melalui gelombang elektromagnetik dalam jarak jauh (tanpa menggunakan kabel). Namun, para peneliti telah mengembangkan teknik baru yang mengandalkan kontrol lokal impedansi gelombang yang disediakan oleh mekanisme interferensi.
Mereka menunjukkan bahwa peningkatan efisiensi antena penerima dapat dilakukan dengan menggunakan eksitasi koheren dari pandu gelombang kopling keluar dengan sinyal (menyebar ke belakang) dengan fase dan amplitudo tertentu. Sinyal membentuk pola interferensi unik, yang menawarkan impedansi gelombang optimal di sisi penerima, sehingga memaksimalkan jumlah daya yang ditransfer melalui ruang kosong.
Apa maksudnya?
Dalam bahasa sederhana, salah satu masalah utama transmisi daya nirkabel adalah antena tidak menyerap radiasi, bahkan hanya mengeluarkan sebagian kecil radiasi yang datang. Kedua proses ini biasanya dikaitkan dengan konstanta penggandengan, dan bila konstanta kedua proses ini sama, jumlah energi maksimum yang ditransfer.
Untuk menjaga konstanta kopling ini tetap stabil, para peneliti mengintegrasikan beberapa modul rangkaian yang dapat dikonfigurasi, termasuk induktor dan kapasitor. Selain itu, mereka mentransfer sinyal dengan amplitudo dan fase tertentu, untuk menekan ketidakseimbangan konstanta kopling. Sinyal juga dapat dikonfigurasi untuk meningkatkan transmisi gelombang tanpa perlu mengubah beban.
Demonstrasi
Kredit gambar:Krasnok / Universitas Texas
Gambar menunjukkan antena pemancar (di sebelah kanan) yang memancarkan gelombang (frekuensi radio). Antena di sisi penerima mengirimkan energi (gelombang berwarna biru) melalui kabel koaksial ke baterai. Gelombang merah yang dipancarkan dari rangkaian berinterferensi sedemikian rupa sehingga memaksimalkan jumlah energi yang ditransmisikan.
Tim mengembangkan model teoretis untuk membuktikan prinsip ini dengan simulasi numerik gelombang penuh. Mereka menggunakan generator sinyal dan dua antena untuk mentransfer daya gelombang mikro pada jarak 40 sentimeter. Kabel koaksial selanjutnya menghubungkan antena penerima ke sirkuit (seperti baterai).
Mereka mendemonstrasikan bahwa teknik mereka dapat mengembalikan transfer energi maksimum, bahkan dengan perbedaan konstanta kopling yang besar. Menurut para peneliti, teknik ini dapat digunakan untuk mengembangkan sistem transfer energi nirkabel yang efisien dalam lingkungan yang berubah secara drastis.
Baca:Sel Surya Organik Dapat Menghasilkan Listrik Melalui Elektron yang Bergerak Cepat
Namun Witricity, perusahaan yang memproduksi perangkat untuk transfer daya nirkabel, mengatakan bahwa manfaat dari konsep ini belum dapat diverifikasi. Mereka masih belum yakin apakah penerapannya layak dilakukan.
