Метаматериалы могут улучшить беспроводную передачу энергии

Электроинженеры из Университета Дьюка нашли, что уникальные искусственные материалы могли бы теоретически улучшить беспроводную передачу энергии как к небольшим устройствам, таким как ноутбуки или мобильные телефоны, так и к большим – автомобилям или подъемникам.

Теоретически метаматериалы могут улучшить эффективность зарядки устройств без проводов. При беспроводной передаче энергии большая ее часть, а иногда и вся, рассеивается, если только устройства не расположены очень близко друг к другу. Однако предложенные исследователями метаматериалы, которые могут быть размещены между источником и получателем энергии, позволяют передавать энергию через открытое пространство с минимальными потерями.

«Мы в настоящее время способны передавать небольшие порции энергии на короткие расстояния. Примером могут служить устройства RFID, – сказал Ярослав Уржумов, ассистент профессора по электронной и вычислительной технике. – Однако большое количество энергии, как в лазерах или микроволновых печах, сжигало бы все на своем пути. Согласно нашим расчетам возможно использование новых метаматериалов для увеличения количества энергии, передаваемой без негативных эффектов».

Исследования Уржумова являются боковой ветвью исследования в области суперлинз, проводимого в лаборатории проф. Дэвида Смита.  Суперлинзы, которые сделаны из метаматериалов, изменяют траектории лучей внутри материала линзы, заключенного между ее двумя внешними поверхностями, что позволяет более точно ими управлять.

Метаматериал, используемый для беспроводной передачи энергии, может быть изготовлен из сотен и тысяч индивидуальных тонких проводящих петель, собранных в массив. Каждая часть сделана из подложки медь-на-фибергласе, используемой для производства печатных плат. Эти части могут затем собираться в огромное множество конфигураций, которые подгоняются к специфическому устройству.