Đang tải... (xem toàn văn)
Câu chuyện bắt đầu vào cuối một đêm một vài năm trước đây, với MIT Giáo sư Marin Soljacic (phát âm Soul-ya-Cheech), đứng trong bộ đồ ngủ của mình, nhìn chằm chằm vào điện thoại di động của mình trên quầy bếp. Đó có lẽ là lần thứ sáu trong tháng đó mà ông bị đánh thức bởi tiếng bíp điện thoại di động của mình để cho anh ta biết rằng anh ta đã quên để sạc nó
Nh ng phát minh công ngh WiTricityữ ệ Điều mà Go Beep trong đêm Câu chuyện bắt đầu vào cuối một đêm một vài năm trước đây, với MIT Giáo sư Marin Soljacic (phát âm Soul-ya-Cheech), đứng trong bộ đồ ngủ của mình, nhìn chằm chằm vào điện thoại di động của mình trên quầy bếp. Đó có lẽ là lần thứ sáu trong tháng đó mà ông bị đánh thức bởi tiếng bíp điện thoại di động của mình để cho anh ta biết rằng anh ta đã quên để sạc nó. Tại thời điểm đó, nó xảy ra với anh ta: "Có điện có dây thông qua tất cả các ngôi nhà này, tất cả thông qua văn phòng của tôi ở khắp mọi nơi. Điện thoại này nên chăm sóc sạc riêng của mình! "Tuy nhiên, để làm cho có thể, người ta sẽ phải tìm một cách để chuyển giao quyền lực từ các cơ sở hạ tầng không dây hiện tại với điện thoại di động, mà không cần dây. Soljacic bắt đầu nghĩ về hiện tượng vật lý có thể thực hiện ước mơ này thành hiện thực. Eureka! Cộng hưởng cùng Để đạt được chuyển giao quyền lực không dây trong một cách mà là thực tế và an toàn, một trong những nhu cầu sử dụng hiện tượng vật lý cho phép các nguồn điện và các thiết bị (trong trường hợp này, điện thoại di động) để trao đổi năng lượng mạnh mẽ, trong khi tương tác chỉ yếu với chúng sinh và các đối tượng môi trường khác, như đồ nội thất và các bức tường. Hiện tượng cộng hưởng được gắn chính xác phù hợp với mô tả này. Hai đối tượng cộng hưởng cùng tần số cộng hưởng có xu hướng trao đổi năng lượng hiệu quả, trong khi tương tác yếu với đối tượng không liên quan off-cộng hưởng. Một đứa trẻ trên một swing là một ví dụ điển hình của một hệ thống cộng hưởng. Một swing trưng bày một loại cộng hưởng cơ học, vì vậy chỉ khi các máy bơm con chân của mình ở tần số tự nhiên của swing là cô có thể truyền đạt năng lượng đáng kể vào chuyển động của swing. Một ví dụ khác liên quan đến cộng hưởng âm thanh: tưởng tượng một căn phòng với 100 ly rượu giống nhau, nhưng mỗi say rượu lên đến một mức độ khác nhau, để mỗi tiếng vang ở một tần số khác nhau (có nghĩa là, họ đều phát ra một giai điệu khác nhau hoặc lưu ý khi khai thác, bởi một đồ dùng, ví dụ). Nếu một ca sĩ opera đi vào căn phòng đó và hát một nốt nhạc rất lớn, các thủy tinh có tần số cộng hưởng tương ứng có thể tích lũy đủ năng lượng để phá vỡ, trong khi các kính khác không bị ảnh hưởng. Khớp nối mạnh mẽ Cộng hưởng được gắn được cho là hoạt động trong một kết hợp mạnh mẽ chế độ nếu tốc độ truyền năng lượng của họ là cao hơn đáng kể so với tốc độ mà họ bị mất năng lượng do các yếu tố như sự hấp thụ vật chất và bức xạ. Trong chế độ kết hợp mạnh mẽ, truyền năng lượng có thể rất hiệu quả. Những nhận xét này là phổ quát, áp dụng cho tất cả các loại cộng hưởng (ví dụ, âm thanh, cơ khí, điện, vv.) Soljacic và các đồng nghiệp của ông tại MIT (Karalis và Joannopoulos) đặt ra để khám phá và phát triển các lý thuyết vật lý như thế nào để cho phép gắn chặt với cộng hưởng từ để chuyển giao quyền lực trên một khoảng cách đó sẽ cho phép các loại thiết bị không dây sạc mà Soljacic đầu tiên tưởng tượng. Kết quả lý thuyết của họ được xuất bản lần đầu vào năm 2006, và một lần nữa vào năm 2008 tại Biên niên sử về Vật lý . Một khi lý thuyết vật lý được phát triển, Soljacic và nhóm của ông (Kurs, Karalis, Moffatt, Joannopoulos, Fisher) đặt ra để xác nhận chúng bằng thực nghiệm. Lý thuyết này được phát triển để bao gồm một loạt các hệ thống cộng hưởng cùng, nhưng các công việc thử nghiệm tập trung vào chứng minh rằng cộng hưởng từ tính kết hợp có thể trao đổi năng lượng theo cách thức dự đoán của lý thuyết và cần thiết cho việc sạc pin không dây hoặc các thiết bị, chẳng hạn như điện thoại di động. Nhóm nghiên cứu khám phá một hệ thống của hai cộng hưởng điện từ kết thông qua từ trường của họ. Họ đã có thể xác định các chế độ kết hợp mạnh mẽ trong hệ thống này, và chỉ ra rằng khớp nối mạnh mẽ có thể đạt được trên một khoảng cách mà rất nhiều vượt quá kích thước của các đối tượng cộng hưởng tự. Nhóm nghiên cứu đã chứng minh rằng trong chế độ kết hợp mạnh mẽ này, chuyển giao quyền lực không dây hiệu quả có thể được kích hoạt. Thử nghiệm thành công của họ được công bố trên tạp chí Khoa học , vào năm 2007. Công nghệ WiTricity được Sinh Thiết kế thử nghiệm bao gồm hai cuộn dây đồng, mỗi một hệ thống tự cộng hưởng. Một trong các cuộn dây, kết nối với một nguồn điện AC, là cộng hưởngnguồn . Các cuộn dây khác, cộng hưởng thiết bị chụp , được kết nối với một bóng đèn 60 watt. Nguồn điện và thiết bị chụp đã bị đình chỉ trong không trung bằng sợi nylon, ở khoảng cách dao động từ vài centimet đến trên 2,5 m (8,2 ft).Không chỉ là những bóng đèn chiếu sáng, nhưng những dự báo lý thuyết hiệu quả cao hơn khoảng cách đã được chứng minh bằng thực nghiệm. Bằng cách đặt các đối tượng khác nhau giữa nguồn và thiết bị chụp, nhóm nghiên cứu đã chứng minh như thế nào từ trường gần có thể chuyển giao quyền lực thông qua một số vật liệu và các chướng ngại vật kim loại. Vì vậy, giấc mơ của việc tìm kiếm một phương pháp kết nối không dây các thiết bị điện thoại di động để hệ thống lưới điện hiện có Giáo sư Soljacic đã được thực hiện. WiTricity Corp đã sớm đưa ra để thực hiện công nghệ này chuyển tiếp từ các phòng thí nghiệm MIT để sản xuất thương mại. . Nh ng phát minh công ngh WiTricity ệ Điều mà Go Beep trong đêm Câu chuyện bắt đầu vào cuối một. cách đã được chứng minh bằng thực nghiệm. Bằng cách đặt các đối tượng khác nhau giữa nguồn và thiết bị chụp, nhóm nghiên cứu đã chứng minh như thế nào từ