Truyền điện không dây cho nhiều thiết bị điện bằng nón trong vách

Một nhóm nghiên cứu của Viện Công nghệ Masachusetts, Mỹ, vừa phát triển thành công một hệ thống có thể truyền điện không dây tới nhiều thiết bị điện cùng một lúc với hiệu suất cao. Hệ thống này tận dụng lợi thế của hiện tượng kết hợp cộng hưởng điện từ và có thể được thực hiện bằng cách nhúng một nón đồng lớn vào tường hoặc trần nhà. Thú vị hơn, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng tổng hiệu suất của việc cấp điện nhiều thiết bị cùng lúc có thể cao hơn nhiều so với hiệu suất của việc cấp điện cho từng thiết bị một. 

Các nhà nghiên cứu cho biết, hệ thống truyền điện không dây mới này có thể đáp ứng được các ứng dụng tầm trung bằng cách bổ sung vào khoảng cách giữa các hệ dẫn điện phạm vi ngắn (ví dụ như lưới điện không dây) với các hệ bức xạ phạm vi dài, vốn rất nhạy cảm với các vật cảm, đòi hỏi các cơ chế theo dõi phức tạp và có thể gây nên các rủi ro về độ an tòan.

Để chứng minh hệ thống mới này, nhóm nghiên cứu đã tạo ra một nón đồng tự cộng hưởng lớn, có khả năng cộng hưởng ở tần số tối ưu là 6,5MHz. Nón dạng xoắn ốc này bao trùm một diện tích khỏang 1 mét vuông và có thể được nhúng vào vách hoặc trần một căn phòng. Chiếc nón lớn này, hoạt động như một nguồn cộng hưởng của hai nón nhỏ hơn, có thể truyền điện không dây tới các thiết bị điện tử được đặt cách vài mét, mặc dù hiệu suất của nó giảm theo độ xa.

Hệ thống này hoạt động theo quy tắc cộng hưởng điện từ, trong đó tất cả các thiết bị cộng hưởng ở cùng một tần số. Khi hiện tượng này diễn ra, các thiết bị có thể truyền năng lượng cho nhau trong khi tương tác yếu với các vật thể không cộng hưởng khác. Nhóm nghiên cứu cũng cho thấy việc cộng hưởng chéo giữa các thiết bị điện nhỏ hơn 15 lần so với cộng hưởng giữa từng thiết bị với nón nguồn, việc này cần để chuyển giao điện một cách hiệu quả.

Trên thực nghiệm, nhóm nghiên cứu cho thấy hệ thống này có thể cung cấp hơn 25 wat điện cho mỗi một trong hai thiết bị điện được đặt cách nón nguồn 2 mét hoặc xa hơn. Ngòai ra, các nhà nghiên cứu nhận thấy cấp điện cho nhiều thiết bị đồng thời có thể làm tăng tổng hiệu suất. Ví dụ, hệ thống có thể đạt được các mức hiệu suất điện lớn hơn 50% đối với nhiều thiết bị điện, trong khi đó hiệu suất điện cho mỗi một thiết bị đơn thì chưa tới 20%. Theo nhóm nghiên cứu, cấp điện cho nhiều thiết bị làm tăng việc cộng hưởng, dẫn tới làm tăng hiệu suất.

QT (theo Physorg)