Российские ученые предложили новый способ беспроводной передачи энергии



Ученым удалось зажечь светодиодиодную лампочку на расстоянии 20-30 см без использования провода

МОСКВА, 28 января. /Корр. ТАСС Михаил Петров/. Специалисты лаборатории метаматериалов Университета ИТМО и "НИИ Гириконд" показали, что можно создавать эффективные системы беспроводной передачи энергии при использовании керамических диэлектриков. Результаты моделирования были проверены экспериментально - без использования проводов удалось зажечь светодиодиодную лампочку на расстоянии 20-30 см. Результаты работы опубликованы в журнале AppliedPhysicsLetters. "У нас пока только пионерские работы, но для расстояния в 20 сантиметров и мощности 1 Ватт наша система уже работает", - рассказал ТАСС один из авторов статьи, научный сотрудник Университета ИТМО, Полина Капитанова.

Как работает беспроводная передача энергии

сейчас В 2007 году в журнале Science вышла статья группы профессора Массачусетского технологического института Марин Солячича, в которой ученые рассказали об удачных испытаниях беспроводной системы передачи энергии. На расстоянии более чем в 2,5 метра им удалось зажечь лампочку 60 Вт за счет резонансного взаимодействия двух медных катушек. Одна из них была подключена к источнику переменного электрического тока, который создавал в ней распространяющееся магнитное поле. Магнитное поле доходило до второй катушки, которая была настроена на ту же самую резонансную частоту и создавало в ней переменный ток, с помощью которого зажигалась лампочка. Этот принцип стал основной коммерческой технологии WiTricity, которую сейчас используют для беспроводных зарядок мобильного телефона. В продаже такие устройства появились недавно и пока скорее похожи на стационарные базы радиотелефонов, чем на беспроводные точки питания: для подзарядки мобильный телефон нужно аккуратно разместить на подключенной в сеть панели. В будущем ученые обещают избавиться от необходимости физического контакта с базой, но пока это невозможно по двум причинам. Во-первых, беспроводная передача энергии на основе резонансного метода достаточно эффективна только на маленьких расстояниях (резонансные катушки внутри базы и телефона разделяет несколько сантиметров корпусов этих устройств), во-вторых, для зарядки нужно подобрать правильную взаимную ориентацию источника и приемника в пространстве.

Что сделали российские ученые

Специалисты лаборатории метаматериалов Университета ИТМО и "НИИ Гириконд" использовали тот же резонансный метод, но внесли несколько изменений в конструкцию устройства. Медные катушки они заменили на диэлектрические керамические резонаторы, в которых магнитное поле можно возбуждать с меньшими потерями энергии, а для передачи энергии использовали другие, более высокие частоты резонаторов, на которых магнитное поле обладает более сложной структурой и меньше затухает при распространении в пространстве. Теоретическая эффективность нового подхода достигает 80%. Кроме того, предложенная российскими учеными система беспроводной передачи энергии более устойчива к изменению взаимной ориентации приемника относительно источника. В эксперименте ученым пока удалось передать около 1 Вт мощности на расстояние 20-30 см на частотах около 2 ГГц и сейчас они начали новые испытания. "Наши коллеги из "НИИ Гириконд" разработали новые образцы керамики с большим значением диэлектрической проницаемости и малыми потерями, что позволит еще больше увеличить расстояние передачи энергии, а также перейти на рабочие частоты в области десятков МГц, безопасные для человека", - рассказала Капитанова.

Источник:
http://tass.ru/nauka/2621729

Комментарии (13)

Всего: 13 комментариев
  
1
Сложная тема. Во-первых, сразу возникает вопрос: на какой частоте была измерена мощность в нагрузке? Качеристы, активная деятельность которых широко известна, светодиоды даже заставляли светиться на бОльших расстояниях и даже без подсоединения второго провода. Видимый ими свет не соответствует т ой мощности, которая ими заявляется, но является результатом изменения физики излучения светодиодами ли, накальными спиралями ли лампочек на ВЧ частотах. Во-вторых, насыщая энергией пространство обитания человека, как мы влияем на экологию и здоровье? Это не риторический вопрос, поскольку тело человека тоже воспринимает волны и в нём происходят определённые процессы, которые могут быть и разрушительными, что показали исследования с радиотелефонами. Но там милливатты, а если киловатты? В третьих, как ни пытайся, но закон сохранения интенсивности излучения с расстоянием непоколебим. Хоть резонансно передавай (те же антенны), хоть лампочку в абажуре зажигай. Говорить при этом о каких-то 80% передаваемой мощности просто бессмысленно. Достаточно представить, что существует один источник и две/три резонансные нагрузки. Если каждая их них будет потреблять 80% мощности, что в результате будет? В-четвёртых, резонанс очень привередливая штука. Не зря в контуре приёмных антенн существует условие слабой связи между контуром и антенной. С ростом коэффициента изменяется условие приёма вплоть до того, что сама антенна выйдет из резонанса или её добротность так упадёт, что говорить о приёме станет бесполезно. Понятно, что в энергетических резонансных системах можно настроиться на некоторую конкретную нагрузку, а что будет с её изменением? Или с изменением косинуса нагрузки? Система просто выйдет из резонанса со всеми вытекающими последствиями, а считать и тем более корректировать резонанс - дело очень хлопотное, тем более, что считать линии с несогласованной нагрузкой нормально никто кроме нас не умеет.
К этому же, а если приёмником будет две и более резонансных системы с переменной нагрузкой? Под какую настраиваться? Вместе не получится, поскольку каждая из нагрузок будет воспринимать в соответствии со своим нагрузочным сопротивлением, которое может сильно отличаться от результирующего для данного резонанса излучателя.
В общем, очень много вопросов. Слишком много для таких уверенных заявлений, имхо.
  
#2 | Анатолий »» | 02.02.2016 21:48 | ответ на: #1 ( Каравашкин Сергей ) »»
  
0
Знаете Сергей, во многом я с вами согласен.
Но подобные статьи пишутся не для серьезных обсуждений, а лишь для любопытствующих профанов. Такие обычно не задают вопросы и не ищут ответы.
  
1
Согласен, но беда в том, что если бы данная статья была написана для "не профанов", все вопросы, поднятые мной, остались бы. Это подрезает не только само направление, но и тех, кто не учитывает это, а порой и пытается спрятать ради финансирования, диссертаций и проч. А ведь и такое есть и в обилии. Получается всем вред и тормоз, в то время как сказав правду и посмотрев открытыми глазами на вопрос, можно было бы если не так, то эдак и проблемы решить, не так ли?
  
#4 | Анатолий »» | 02.02.2016 22:34 | ответ на: #3 ( Каравашкин Сергей ) »»
  
0
Надо учитывать что разработки (и та которая приведена в статье) - это же не конечный результат, и многое может быть изменено и довольно серьезно. Ну это для сравнения - то что рисовал Циолковский, и то что сделал Королев - ведь практически все изменилось, и всякие доработки настолько существенны что изменили рисунок Циолковского до полной неузнаваемости. Дьявол то вообще в мелочах. и используя принцип, можно вывести на совершенно другой уровень всю разработку. Конечно многие вопросы вами поставленные останутся, но вот их и надо будет решать. И если решаться эти вопросы и найдут выход, то и модель заработает, а если нет, то так и останется забавой изобретателей.
  
1
Полностью согласен, как нормальный вариант событий, если бы не некоторые но... А они заключаются в том, что сам Тесла уже передавал энергию на значительные расстояния и это просто упустили. Не суть важно, американцы или мы, важен факт - упустили. И источник энергии автомобиля тоже упустили, и источник для мотора лодки - тоже упустили. А теперь пытаемся догнать, но как? Вот тот же Капанадзе демонстрирует передачу энергии и не на 1,5 - 2 метра. И что? Его отодвинули и начали пытаться его обойти на повороте. Сколько сил, средств угрохали, сколько форумов смаковали видео, вскользь сказанные фразы и черновые эскизы, а результат тот же - его отсутствие, а у Капанадзе работает. Естественно, возникают сомнения в том, что указанный Вами правильный путь будет реализован именно так, как Вы сказали, а вместе с этим будут найдены ответы на вопросы. Может быть начинать с того, что не отодвигать авторов, не давая одурачить себя проходимцам? И экономия средств, да времени была бы, и эффекты были бы налицо, а не некоторые бледные эрзацы. А так.. много громких заявлений и обещаний, а время идёт и всё это оказывается пустым и заполненным новыми обещаниями. Вот, в частности, "КОСМИЧЕСКИЕ ПЛАНЫ. В начале 2009 года американская корпорация Solaren подписала с калифорнийской энергетической компанией контракт о поставке 200 мегаватт электроэнергии космического производства с начала 2016 года. Обещают не только построить электростанцию на геостационарной орбите, но и обеспечивать энергетические потребности четверти миллиона человек. Японцы обещают пойти еще дальше — в том же году 16 японских компаний, включая такого гиганта, как Mitsubishi, подписали соглашение о создании к 2030 году своей космической электростанции мощностью 1 ГВт. Но возникает проблема — как доставить энергию из Космоса до потребителя на Земле". Всего лишь. Начать и кончить, но планы уже на гигаватты, не говоря об обслуживании таких станций керогазами, тратящими столько энергии, сколько потребляют те же земные станции подобной мощности.
"Тесла демонстративно ездил на этом авто в течение недели. Журналисты бегали за ним, пытались разузнать у Тесла схему его устройства, узнать, откуда берется ток, питающий его двигатель. Когда его спрашивали об этом – изобретатель отвечал, что брал ток из окружающего нас эфира. Такой ответ лишь убедил акул пера в том, что Тесла сошел с ума и состоит в сговоре с силами зла. Никола был разозлен не на шутку – забрал эту коробочку с переднего сиденья и поехал на поезде в Нью Йорк, более никогда не упоминал о произошедшем. В итоге, перспективные эксперименты с электрическим двигателем были прерваны великой депрессией начала тридцатых годов". СХЕМА ТЕСЛА
Даже по этому тексту: депрессией ли были прерваны эксперименты? Вот то-то и оно-то...
  
#6 | Анатолий »» | 06.02.2016 21:41 | ответ на: #5 ( Каравашкин Сергей ) »»
  
0
О Тесла вообще отдельный разговор.
Сейчас открою тему.
Там не все так однозначно. Хотя и интересно!!!
  
1
Это так просто кажется, что отдельный, а по сути, подобных разговоров столько, что устанешь перечислять только имена. Но главное не это, а само отношение к новому, в результате чего мир теряет слишком много, а потом не может это наверстать. Вот в приведенной мной цитате: уже ведь 2016 год. Где станция на орбите? Нету. И поверьте мне, к 30 году тоже не будет. Зато шума сколько, денежек сколько в пропасть улетает. Также и с теми же гравилётами. Уже в древних индийских религиях указывались целые баталии с их участием. И где они? Далее керогазов не идём, а ведь тысячи лет прошло, а не какая-то сотня с времён Тесла, а человечество раз за разом на одних и тех же граблях толчётся и выводов не делает.
И так что ни возьми. Это важно, имхо. Вот тот же Сигалов, по исследованиям которого мы проводили эксперименты, представленные здесь, в своей посмертной работе прямо сетовал на то, что воруют и отодвигают. У него было слабое направление? Самое что ни на есть животрепещущее. Сколько копий уже сломано на нём. Что мешало нормально, как Вы писали, подойти к вопросу? А теперь человека нет и начнут создавать вокруг этого легенды.
  
#8 | Анатолий »» | 06.02.2016 23:56 | ответ на: #7 ( Каравашкин Сергей ) »»
  
0
Научный мир очень инертен, да и прикладная наука так же. Железные сцепки.
Прорывы в науке есть, но они достигаются большими усилиями.
Вам не нравится эта СИСТЕМА.
Мне тоже.
  
0
Думаю, это немного не тот термин - "не нравится". Это так по факту. Просто реальные прорывы можно сделать только корректно учитывая этот фактор, имхо. Также это помогает отсеивать реальные прорывы от иллюзий. Вот как в этой статье: "В эксперименте ученым пока удалось передать около 1 Вт мощности на расстояние 20-30 см на частотах около 2 ГГц и сейчас они начали новые испытания".
Ещё в далёком 1985 году мы отправили статью, обосновывающую продольные ЭМ волны в АН СССР. Получили, как положено, отлуп, но как узнали уже в 90-е, тема по данной статье была передана "своему" с очень хорошим финансированием. Как и положено, он всё скушал, но эффект не получил и в те самые 90-е сидел у нас на квартире и цокал языком на нашу демонстрацию направленной продольной ЭМ волны в диапазоне 30 кГц (!) на расстояние несколько метров. Это инерция? Нет. Сейчас уже в течение четверти века десятки групп пытаются повторить наши результаты, пишут докторские, что-то там патентуют, некоторые (как Фефелов) впрямую видели наш эксперимент на конференции в Рустави в 90-м году. Найдёте у них упоминание об этом, как и то, что мы первые в мире это осуществили? Это тоже инерция?
А ведь некоторые документы остались. В частности, когда мы выиграли тендер в приправительственном фонде "Электроника России" ещё в 91 году. Денег у них не нашлось, а на проходимцев - пожалуйста. Это тоже инертность? Нет, это оправдание, которым пытаются прикрыть совсем иное, а из этого следует как раз то, что топчутся по граблям ибо не не хотят признать и убрать причину. Вот какая ситуация, которая связана не только и не столько с нами, сколько мы просто попали в стандартный капкан этой ситуации, как и Тесла, Хевисайд, Умов, Попов и далее по длинному списку. Просто пройдя этот капкан, мы знаем то, что происходит обычно под ковром и как это пытаются потом выставить внешне, наговорив много всякого вымышленного на самого автора. Так и создаются легенды о том же Тесла, Кавендише, Ньютоне, Хевисайде и т.д.
  
#10 | Анатолий »» | 07.02.2016 20:36 | ответ на: #9 ( Каравашкин Сергей ) »»
  
0
Ну, Сергей, эти "изыски" науки, когда лямзят только так - это известный прием.
Раз , два и в дамках. Хорошо хоть еще горло не режут как бандиты на большой дороге.
И то что деньги распределяются весьма странно (мягко выражаясь), тоже известны факт.
Но про инертность я написал как об одном из факторов. Естественно в науке много и других нежелательных факторов. (вот вы тут же привели)
#11 | Каравашкин Сергей »» | 07.02.2016 21:47 | ответ на: #10 ( Анатолий ) »»
  
0
> Но про инертность я написал как об одном из факторов. Естественно в науке много и других нежелательных факторов.

Всё правильно. Воровали, воруют и воровать будут, но, кстати, я тоже не о самом факте воровства, а о его последствиях. Зачастую то, что обычно относят к инерции науки, таковой не является. Просто это удобная формула. Вот Гаусс зарубил неэвулидову геометрию Больяи. Казалось бы, инерция, но после его смерти у него нашли начала такой же геометрии, которую он боялся опубликовать чтобы не лишиться негласного титула короля математики. Капанадзе я уже приводил. Тоже, если инерция, то зачем столько усилий в повторении его результатов без него? С нами аналогично. В результате проигрывает весь мир, который после смерти автора задрав портки пытается повторить и свои довольно хилые результаты, как в приведенной ранее статье о передаче энергии без проводов, подсовывает под эгидой повторения результатов автора, хотя они и рядом не стояли. Вот о чём я. И если разобраться, то той самой инерции в помине нет. Так, когда Резерфорд докладывал королевскому обществу концепцию разогрева Земли трансурановыми элементами, он всё время косился на Томсона, который лорд Кельвин, поскольку тот зарубил многих авторов ради своей концепции разогрева тлением углей в месторождениях. Это не инерция была, а защита собственного мундира. В данном случае, Резерфорду повезло. Томсон промолчал. Но сейчас лупят, не стесняясь в выражениях и несут несусветную чушь, поскольку ответственность, порядочность учёных сведены до атавизма прошлых веков, о чём мне неоднократно приходилось впрямую слышать. Кто от этого проигрывает? Да, сама наука и не только она. Проигрывает государство, общество, размахивающее флагами патриотизма. Все в проигрыше. Остаётся же то самое зомбирование псевдоэкспериментами, квазитеориями и эрзацмоделями, которое не слабее, чем та самая виртуальная реальность, но без компьютера. Можно гулять по лугам, но мозги будут думать в извращённом направлении, учить будут не знаниям, а надуманному изврату, защищаться будет не по реалиям, а по расположению шефа, не принося ощутимых результатов, к чему, собственно, всё сейчас и свелось.
  
#12 | Анатолий »» | 07.02.2016 22:01 | ответ на: #11 ( Каравашкин Сергей ) »»
  
0
Нет, вы просто начинаете раскрывать РАЗНЫЕ причины инерции.
Инерция есть, а вот причины бывают разные.
Да, если копнуть поглубже и рассмотреть отдельные случаи , то то что мы называем инерцией (или я называю ) имеет ПРИЧИНЫ, а причины уж никак нельзя назвать энерцией.

Да, можно назвать не инерцией. назовите как хотите, хоть тормозом.

попробуйте затронуть фундаментальные основы. и вы почувствуете сильнейшее сопротивление.

Да вот и вы сами . Ваше выражение "Остаётся же то самое зомбирование псевдоэкспериментами, квазитеориями и эрзацмоделями"

- возможно и да! А возможно и нет!

Бриллианты находятся в кимберлитовых трубках. Можно сказать в грязи валяются.
А вот как их отыскать среди этой массы породы?
#13 | Каравашкин Сергей »» | 07.02.2016 22:42 | ответ на: #12 ( Анатолий ) »»
  
0
> Бриллианты находятся в кимберлитовых трубках. Можно сказать в грязи валяются.
А вот как их отыскать среди этой массы породы?

Как на мой взгляд, квинтэссенция как раз и заключается в Вашем последнем вопросе. В принципе, этот вопрос мучил человечество испокон веков, но тот факт, что та же классическая физика сумела преодолеть многие догматы говорит о том, что пути преодоления есть. Вот простой пример: как определить, что полученное выражение является решением уравнения? Ответ ясен: подставить в уравнение, сводя его к тождеству. Вот один из примеров нахождения бриллиантов. А вот тут начинается самое интересное. Когда не могут получить это самое точное решение, начинают юлить квазирешениями, псевдорешениями и если появляется точное решение, начинает давить защита мундира и тут уже не поиском бриллиантов нужно заниматься, не критериями выделения правильного, нужного, а теми, кто давит. Если система не умеет самоочищаться, она вымирает - это закон природы. Или организм борется с болезнью или она его убивает.
Добавлять комментарии могут только
зарегистрированные пользователи!
 
Имя или номер: Пароль:
Регистрация » Забыли пароль?
алексей семихатов 4 алексей савватеев 7 владимир сурдин 3 новый ролик 8 черная дыра 3 скорость света 3 любовь 80 видео 9 пространство 6 время 6 космология 4 материя 3 гравитационные волны 7 эфир 6 троица 77 бог 80 горизонт событий 4 ото 5 сто 12 чёрные дыры 3 будущее 3 искусственный интеллект 6 энтропия 3 космос 5 россия 4 сознание 3 вселенная 3 квантовая физика 4 электромагнетизм 3 лиго 4 эффект доплера 4 луна 3 комплексное запаздывание 3 разум 6 рассудок 3 ум 11 интернет 3 теория относительности 4 гравитация 5 ложность релятивизма 4 дети 3 энергия 3 благодать 4 математика 4 спасение 3 крест 3 дифракция 3 химия 5 воля 4 золотое сечение 3 марс 3 истина 5 классическая физика 4 майкельсон 3 преобразования лоренца 4 христос 4 логика 3 эфирный ветер 4 отец 4 святой дух 3 сын 4 вода 3 дух святой 3 иисус христос 12 путь 3 человек 6 гипотеза 3 наука 4 gps 3 квантовая механика 4 черные дыры 3 большой адронный коллайдер 4 решение 4 мир 3 история 3 физика 3 эксперименты 3 лечение рака в израиле 3 методы лечения рака в израиле 3 биография 4 история открытия 3 темная энергия 3 погрешность 3 метрология 3 измерения 5
 
© decoder.ru 2003 - 2024, создание портала - Vinchi Group & MySites
ЧИСТЫЙ ИНТЕРНЕТ - logoSlovo.RU