Японські інженери створили бездротову зарядку, яку можна вирізати у зручній форму і прикріпити до повсякденних об'єктів. Завдяки застосуванню багатьох котушок і незвичної схеми розводки, елементи зарядки, які залишилися після вирізання, продовжують працювати, інформує Ukr.Media.
Бездротова зарядка являє собою пристрій з однією або декількома котушками індуктивності, які завдяки виникаючому біля них електромагнітному полю здатні збуджувати струм в інших пристроях з котушками індуктивності. Ця технологія широко поширена в смартфонах, а також починає застосовуватися в більш великих пристроях, таких як ноутбуки і навіть автомобілі. Існуючі бездротові зарядки являють собою пристрої строго певної форми, які не завжди зручно використовувати і складно адаптувати під свої потреби.
Йошіхіро Кавахара (Yoshihiro Kawahara) і його колеги з Токійського університету розробили технологію створення тонких і гнучких бездротових зарядок, які можна вирізати в потрібну форму і вбудовувати в інші об'єкти, в тому числі в одяг або меблі. При розробці технології інженерам довелося розробити таку схему, щоб пристрій в цілому працював, навіть якщо його частини відрізані або пошкоджені. Для цього вони використовували H-образне деревоподібне розведення плати. Плата являє собою масив з безлічю окремих котушок, з'єднаних з центром, в якому розташовані центральні електроди. При цьому провідні доріжки розташовані у вигляді деревовидної структури. Завдяки такій схемі при пошкодженні однієї або декількох доріжок або котушок перестають працювати або тільки ці елементи, або також сусідні, але більша частина котушок залишається в робочому стані:
Однак велика кількість котушок індуктивності означає, що працюючі поруч котушки можуть створювати взаємні перешкоди і значно знижувати ефективність зарядки. Через це інженери застосували мультиплексування з поділом за часом. При такому методі одночасно працює тільки частина котушок, розташованих на відстані один від одного, причому набір котушок періодично змінюється:
Кожна котушка дев'ять сантиметрів в довжину і ширину, і крім провідних доріжок для передачі енергії також обладнана датчиками Холла для виявлення пристроїв з підтримкою бездротової зарядки. Вся плата складається з 16 котушок і має розмір 40 сантиметрів. Крім того, для роботи зарядці необхідний керуючий модуль, який інженери зібрали на основі плати Arduino.
Розробники продемонстрували застосовність створеної ними технології за допомогою декількох прототипів. Зокрема, вони створили розумну сумку для продуктів з вбудованою гнучкою бездротовою зарядкою. Помістивши смартфон в бічну кишеню такої сумки, користувач може зарядити його в дорозі. Також вони створили розумну куртку, столик, миску і килимок у формі котячої голови, з вбудованою бездротовою зарядкою. Розробники виміряли ефективність однієї котушки при різних режимах роботи. Потужність самої котушки склала сім ват, але при передачі прямого струму ефективність передачі енергії склала 91%, а при передачі змінного струму ще менше - 60% (4,2 вати на приймаючій котушці).
