Учёные показали беспроводную передачу энергии инфракрасным лучом на расстояние до 30 м

Учёные Седжонского университета (Южная Корея) предложили технологию беспроводной передачи энергии при помощи инфракрасного лазера. В теперешней реализации дальность действия системы составляет 30 м, а транслируемая мощность ограничивается всего 400 мВт, однако технология предполагает масштабирование, и её практические возможности можно будет улучшить.

Источник изображений: optica.org

Глава исследовательской группы Чжин Ён Ха (Jinyong Ha) отметил, что уже сейчас разработанную его командой систему можно применять для питания различных сенсоров — компонентов интернета вещей или датчиков на производственных предприятиях. А при дальнейшем развитии технологию можно будет развить до уровня, позволяющего заряжать современные мобильные устройства: смартфоны и планшеты.

Основу системы составил эрбиевый лазерный излучатель, производящий луч с длиной волны 1550 нм — этот диапазон считается наиболее безопасным, поскольку при использованной в рамках проекта рабочей мощности он не представляет угрозы для глаз и кожи человека. Приёмник оборудуется ретрорефлектором со сферической линзой — они увеличивают эффективность при передаче энергии. Кроме того, когда система обнаруживает на пути луча препятствия, излучатель переключается в энергосберегающий режим.

Корейские учёные построили прототип системы, обеспечив передачу энергии на расстояние 30 м. Оборудованный ретрорефлектором и преобразующим оптический сигнал в электроэнергию фотогальваническим элементом приёмник оказался размерами всего 10×10 мм — такой модуль легко интегрировать в сенсоры или мобильные устройства. Фотогальванический элемент обеспечил преобразование входящего оптического сигнала мощностью 400 мВт в электрический мощностью 85 мВт. Исследователи также продемонстрировали автоматическое переключение системы в энергосберегающий режим при перекрытии линии обзора рукой.

В перспективе авторы разработки планируют повысить эффективность фотогальванического элемента и обеспечить работу нескольких приёмников от одного передатчика. На практике, уверены учёные, изобретение пригодится как для зарядки мобильных устройств, так и для обеспечения питания потребителей, которых по разным причинам трудно подключить к традиционной электросети.