דרך יעילה להעביר חשמל דרך האוויר
ב-2011, כשהייתה דוקטורנטית לפַּלֵאוֹ-ביולוגיה באוניברסיטת פנסילבניה, מצאה את עצמה מרדית’ פֶּרי תוהה אם הכבל המסורבל שחיבר את המטען למחשב הנייד שלה יוחלף פעם במשהו חדיש יותר. היא החלה לחפש דרכים להפוך את הרעיון הזה למציאות. היא גילתה שמשדרי אנרגיה אלחוטיים המתבססים על תהודה מגנטית או השראוּת כבר קיימים, אבל הטווח שלהם מוגבל. הבעיה במשדרים האלה היא העובדה שעוצמת הקרינה האלקטרומגנטית דועכת באופן מתכונתי לריבוע המרחק ממקור הקרינה.
תנודות מכניות, לעומת זאת, אינן לוקות בבעיה הזאת. ולכן שימוש במתמרים פְּיַיזוֹ-אלקטריים שימירו את האנרגיה המכנית של תנודות אוויר לחשמל נראה כמו רעיון הרבה יותר טוב. מכיוון שקוֹל הוא לא יותר מאשר תנודות של חלקיקי אוויר, אפשר, לפחות להלכה, להשתמש בגלי קול כדי להעביר אנרגיה. וקול בתדירויות של על-שמע (אולטרה-סאונד) יהיה מושלם לצורך כך מכיוון שהוא בטוח, שקט ונושא אנרגיה רבה.
כשהציגה פרי את הרעיון הזה לפרופסורים באוניברסיטה שלה ובמקומות אחרים, רבים מהם אמרו לה שהוא אינו ישים. טענתם הייתה שפשוט בלתי אפשרי לחלץ די אנרגיה מגלי אולטרה-סאונד כדי להטעין מכשירים אלקטרוניים ושכל ניסיון לעשות זאת יכניס אותה לסבך של בעיות הנדסיות, גם מן ההיבט החשמלי וגם מן ההיבט האקוסטי. “אבל ידעתי שהמתמטיקה נכונה,” היא אומרת. “ואיש לא סיפק לי ראיות חותכות שהדבר אכן בלתי אפשרי.” פרי ייסדה אפוא חברה, uBeam, כדי לפתח את הטכנולוגיה. המשדר שפיתחה החברה, כרגע בשלב של אבטיפוס, פועל כמו רמקול כיווני. הוא ממקד גלי אולטרה-סאונד כדי ליצור נקודה מרוכזת של אנרגיה; מקלט שמוצמד למכשיר אלקטרוני קולט את האנרגיה הזו וממיר אותה לחשמל. פרי מתכננת להוציא לשוק את הדור הראשון של מוצריה בתוך שנתיים.
לדברי פרי, מערכת הטענה אלחוטית אוניברסלית תעלים את אינספור המטענים והכבלים שכרגע אנו נאלצים לגרור איתנו לכל מקום ותאפשר למכשירים ניידים לבצע פעולות זוללות אנרגיה בלי לרוקן את הסוללות שלהם. עם היעלמותם של כבלי ההטענה גם ייפתחו אפשרויות חדשות לעיצוב פנים ויופחת משקלם של מטוסים, מכוניות, חלליות או כל כלי רכב אחר שכרגע עמוס בחיווט לצורכי אספקת אנרגיה. “בסך הכול, הטענה אלחוטית תאפשר לנו חופש ביחסי הגומלין שלנו עם העולם הפיזיקלי,” אומרת פרי. “היא תנתק את העבותות שכרגע קושרים אותנו אל הקיר.”
13 תגובות
יש עכשיו בבריטניה קטע כביש קצר (כמה קילומטרים),שאחד מהנתיבים שלו מיועד לטעינה של מכונית חשמלית, טעינה אלקטרו-מגנטית בזמן הנסיעה. נשמע מאוד מבטיח, הבעיה העיקרית היא בעלות התשתית.
קיבלתי. לא חייבים לרוץ אחרי טכנולוגיה כי היא שם. יש המעדיפים טעינה אלחוטית ויש לא.
אני מסכים שהטעינה האלחוטית מיותרת. היום אני יכול להשתמש בטלפון בזמן ההטענה, וזמן זה יחסית קצר.
בטעינה אלחוטית המכשיר צריך להיות מונח על המטען ואינו ניתן לשימוש. ובנוסף – הטעינה מאד איטית.
נכון. המטען קרוב לפלאפון.
הנושא של טעינה אלחוטית אלקטרו-מגנטית חם היום. זה נושא מחקר היום באוניברסיטאות בארץ בדוק 100%.
בנוסף הסלולארים המתקדמים נטענים כך. עד היום לא שמעתי על טעינה אקוסטית חשמלית אלא רק על אלקטרומגנטית
כל הנושא של טעינה אלחוטית אינו לעניין. א. צריך שבקרבת מקום (עשרות ס”מ) יהיה משדר אנרגיה ב. בתוך הטלפון או מחובר אליו יהיה מקלט האנרגיה. ג. צריך ששניהם יהיו תואמים אחד לשני.
יוסי
עקרונית, אתה יכול לשים מיקרופון מול רמקול ולהעביר כך אנרגיה, אם המיקרופון מסוג מתאים (מיקרופון דינמי). זה מאד לא יעיל אבל זה יעבוד. אם תדאג שהרמקול והמיקרופון יהיו בתהודה אז תהיה העברת אנרגיה יעילה יותר – תחשוב על גשר מיצרי תאקומה המפורסם…
ניסים אתה צודק לגבי התיקונים שלך. אני מכיר טעינה ע”י קרינה אלקטרו מגנטית, ולא אקוסטית.
יוסי
אתה מערבב הרבה מושגים. לא מוזכר צמד טרמי בשום מקום, אלא מתמר פיאצו-אלקטרי. מה שמגלה אות שמע נקרא מיקרופון ולא רמקול…
התדר של אולטרא-סאונד הינו בתחום המגה-הרץ, וניתן כבר היום להעביר אנרגיה רבה בשיטה זו. אחד השימושים הוא צריבת גידולים סרטניים בעזרת גלים כאלה. בעבר שימשו בשיטה הזו בטיפול בסרטן השד, והיום יודעים לעשות את זה גם לגידולים במוח.
זו אולי הבעיה הגדולה של השיטה, להבדיל משדה מגנטי שאינו משפיע על הגוף שלנו, קרן אולטרא-סאונד יעביר את האנרגיה שלו לכל מה שיש לו מסה.
אני פתוח לחידושים. אני ספקן לגבי המצאה זו ומציין מראש שזו דיעה אישית בלבד.העברת אנרגיה ע”י גלים אקוסטיים לצמד תרמי אפשרית,אבל האנרגיה של מנות הקול הבסיסיות פונונים – קטנה בגלל אורך הגל אני משער כ -40 קילוהרץ – לא בתחום הנשמע. האנרגיה של מנת היסוד של גלים אלקטרומגנטיים למשל מיקרוגל – נמדדת בפוטון, היא גבוהה פי 100,000 עד מיליון.
גילוי אות אקוסטי ע”י חיישן חשמלי אפשרית וזה נעשה -זה רמקול. יצירת חשמל ע”י בד פיאזואלקטרי גם על זה שמעתי – לא יודע אם ישים.
אבל תיאורטית הרעיון אפשרי, ולכן אני נותן לה קרדיט. אני לא בקיא מספיק.
הדרך לבקר את זה – האם החוקרת פירסמה מאמרים בעיתונות המקצועית בנושא. אם כן -אז זה עומד לביקורת החוקרים. לדעתי זה בשלב של חולצה מייצרת אנרגיה – לא מעשי, לא יודעים לאגור אותה עדיין. ניתן ליישום בעתיד אולי.
זה מזכיר לי טעינה של מברשת שיניים, כבר קיים.
למישהו יש מושג מדוע, כפי שהם כותבים, במשדרים מבוססי קרינה, הקרינה האלקטרומגנטית דועכת באופן מתכונתי לריבוע המרחק ממקור הקרינה ובגלי קול זה לא כך? לפי מה שידוע לי ההפחתה בעוצמה ביחס ישר לריבוע המרחק נובע בגלל אופן הפיזור של גל כדורי. זה תקף גם עבור מקורות אלקטרומגנטיים וגם עבור גלי קול.
המצאה נחמדה. אני רק מקווה שהיא לא תגרום לכל מיני תופעות לא צפויות, כמו השפעה לרעה על כלבים, עטלפים, אבנים בכליות ושאר תצורות שידוע, או שלא ידוע לנו כיצד גלים על קוליים משפיעים עליהם.