Pengisian Nirkabel: Masa Depan Tanpa Kabel Sepenuhnya Akan Datang

Meskipun masa-masa ponsel yang dipasang di dinding yang berkabel telah berakhir dan koneksi internet nirkabel adalah umum di rumah dan saat bepergian, orang masih bergantung pada kabel untuk mengisi daya perangkat seluler mereka. Penelitian saya, dan penelitian orang lain di lapangan, bekerja menuju visi melepas kabel daya dengan mengisi ulang baterai secara nirkabel.

Insinyur listrik perintis Nikola Tesla pertama kali membayangkan mentransmisikan listrik melalui udara tanpa kabel pada tahun 1890-an. Prinsipnya mirip dengan bagaimana sinyal radio mendapat dari stasiun radio ke penerima Anda - listrik diubah menjadi gelombang elektromagnetik yang, ketika mereka tiba di tujuannya, diubah kembali menjadi sinyal listrik. Namun, sistem pengisian nirkabel harus mengirim dan menerima lebih banyak energi daripada sinyal radio.

Sampai saat ini, masalah utama adalah seberapa kecil daya yang dapat melintasi jarak pendek beberapa sentimeter antara pemancar dan penerima. Pengisi daya nirkabel yang tersedia secara komersial mengharuskan pengguna untuk menempatkan ponsel mereka secara langsung pada panel pengisi daya; mengangkatnya, seperti saat menjawab panggilan telepon, menghentikan pengisian daya. Sementara para peneliti dan insinyur industri sedang mengembangkan rencana untuk mentransfer daya ke jarak yang lebih jauh, belum dimungkinkan untuk mengisi ulang mobil listrik hanya dengan memarkirnya di atas bantalan pengisian di trotoar area istirahat jalan raya atau garasi rumah.

Kemajuan lebih lanjut dapat menjadi signifikan: Pikirkan tentang seorang pasien yang tidak perlu mengganti baterai alat pacu jantungnya atau sistem jalan yang dapat mengisi daya kendaraan listrik saat mereka mengemudi. Detektor asap mungkin tidak akan pernah lagi membutuhkan baterai mereka diganti; memasang lampu baru di rumah bisa semudah menggantung gambar - dan menemukan outlet listrik terdekat tidak lagi menjadi masalah.

Mendapatkan Alignment Tepat

Koneksi antara pemancar daya dan penerima sangat penting untuk berapa banyak listrik dapat bergerak dari satu ke yang lain. Idealnya - dan paling efisien - frekuensi daya yang ditransmisikan akan cocok dengan frekuensi resonansi alami penerima. Ini seperti ketika truk melewati rumah Anda: Beberapa dari mereka bergetar pada frekuensi yang tepat untuk menggetarkan jendela Anda, tetapi truk-truk lain lewat tanpa suara.

Untuk pengisian daya nirkabel, tantangan utama adalah memastikan bahwa pemancar dan penerima berbaris dengan benar. Jika tidak, frekuensinya mungkin tidak sama persis, menjatuhkan jumlah daya yang ditransfer secara signifikan - atau bahkan ke nol.

Grup riset kami sedang mengembangkan komponen elektronik pengisi daya yang dapat disesuaikan - seperti menyetel radio - hingga frekuensi resonansi cocok. Sistem yang dapat disetel - atau, lebih baik lagi, yang dapat melihatnya sendiri ketika pemancar dan penerima tidak tepat disejajarkan, dan menyetel diri mereka sendiri secara otomatis - akan jauh lebih efisien.

Misalnya, jika mobil listrik diparkir di atas pengisi daya baterai, idealnya, penerima daya dan pemancar akan berbaris dengan sempurna, dalam posisi beresonansi pada frekuensi yang sama. Jika pengemudi parkir di sudut, atau terlalu jauh ke depan atau belakang, transmisi tidak akan seefisien. Dalam hal ini, perangkat merasakan bahwa daya tidak dapat ditransfer sebaik yang diharapkan, dan dapat menyesuaikan komponen untuk memvariasikan frekuensi transmisi agar lebih baik.

Pekerjaan kami akan selaras dengan penelitian lain di universitas lain, mengembangkan baterai pengisian cepat dan elektronik kontrol daya tinggi untuk meningkatkan efisiensi dan kepadatan daya untuk pengisian cepat. Dibutuhkan waktu untuk semua yang menghasilkan buah yang membuatnya ke pasar komersial, tetapi masa depan yang benar-benar tanpa kabel akan datang.

Artikel ini awalnya diterbitkan diThe Conversation oleh Shashank Priya. Baca artikel asli di sini.