Инженеры из Вашингтонского университета воспользовались потенциалом 3D-печати для создания беспроводной системы зарядки смартфонов. Система использует узкий невидимый лазерный луч и способна заряжать смартфон так же быстро, как и стандартный USB-кабель.

Такой инновационный процесс осуществляется посредством тонкой зарядной ячейки, прикрепленной к задней части смартфона, которая поглощает мощность лазера для зарядки устройства.

Зарядный луч генерируется лазерным излучателем, настроенным для создания сфокусированного пучка в ближнем инфракрасном спектре, с 3D-печатными ретрорефлекторами, размещенными вокруг ячейки питания смартфона для отражения защитных лучей назад к фотодиодам на лазерном излучателе. Эти защитные лучи служат своего рода датчиком: если защитный луч прерывается - например, в его поле попадает человеческое тело, - трансляция более сильного, потенциально опасного зарядного луча приостанавливается.

Подобный механизм в конечном итоге создает лазерную систему, которая является абсолютно безопасной в использовании. Несмотря на то, что зарядный луч имеет достаточную мощность, пользователь может быть уверен, что защитные 3D-печатные ретрорефлекторы позволят лазерному излучению «дотрагиваться» лишь до поверхности зарядной ячейки.

«В дополнение к механизму безопасности, который при необходимости быстро прерывает лазерный луч, наша платформа включает в себя радиатор для рассеивания избыточного тепла, создаваемого зарядным лучом», - говорит Арка Маджумдар, младший научный сотрудник по физике и электротехнике и исследователь в Институте молекулярной инженерии и наук. - «Эти функции позволяют нашей беспроводной системе зарядки соответствовать стандартам безопасности, необходимым для ее применения как в коммерческих, так и в домашних условиях».

Узкий лазерный луч в новом зарядном устройстве может обеспечить устойчивую мощность 2 Вт для площади 96,8 квадратных сантиметров с расстояния до 4,3 метра.

Однако система зарядки является гибкой и адаптируемой. Например, её можно модифицировать таким образом, чтобы расширить радиус зарядного луча до площади 100 квадратных сантиметров с расстояния 12 метров, что позволяет размещать смартфон в любом месте на широкой поверхности, например, на столе.

Исследовательская работа о беспроводной зарядной системе под названием «Зарядка смартфона в помещении с использованием лазеров» была опубликована в Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies.

Источник