✨Năng lượng không dây

thumb|Sạc dành cho điện thoại thông minh của [[LG, sử dụng hệ thống Qi, một ví dụ cho việc truyền tải không dây ở trường gần. Khi điện thoại được gắn lên tấm sạc, một cuộn dây trong tấm tạo nên một từ trường làm phát sinh ra một dòng điện trong một cuộn dây khác trong điện thoại, và do đó pin được sạc]] Năng lượng không dây hay chính xác hơn là truyền tải năng lượng không dây là quá trình truyền năng lượng cao từ một điểm đến một điểm nào đó không cần dây dẫn.

Truyền năng lượng không dây, về cơ bản khác với truyền thông tin không dây trong viễn thông (như radio, TV, radar, điện thoại di động,...), ở đó thông tin được biến điệu truyền đi mọi hướng, tín hiệu có trong một dải tần xác định, công suất tín hiệu ở đầu thu thường rất nhỏ (cỡ nW đến µW)... còn trong lĩnh vực truyền năng lượng không dây thì độ lớn và hiệu suất truyền năng lượng là quan trọng nhất, năng lượng chỉ truyền theo một chiều xác định.

Lịch sử

Ý tưởng của Nikola Tesla

Ý tưởng về chuyển tải điện năng đã được đưa ra từ đầu năm 1900 bởi nhà phát minh người Serbia Nikola Tesla trước khi lưới điện được phổ biến rộng rãi Ngọn tháp này được coi là bước cuối cùng trong hệ thống điện không dây của Tesla, và được kết hợp với phát minh máy thu năng lượng vũ trụ. Nếu thành công, thế giới sẽ được sử dụng điện miễn phí và không giới hạn chỉ bằng một cái antenna thu năng lượng ở đầu cuối.

Tuy nhiên sau 17 năm xây dựng (1900-1917), dự án tháp đã bị đình chỉ, bị rút nguồn tài trợ của JP Morgan vì họ phát hiện ý đồ thật sự của Tesla không phải xây dựng tháp viễn thông.

Mơ ước của Tesla xuất phát từ sáng chế trước đó của ông, cuộn dây Tesla (Tesla coil), một phát minh mang tính cách mạng so với thời đại. Tesla đã phát triển những cuộn dây đặc biệt này vào năm 1891, trước khi người ta sử dụng những chiếc máy biến áp truyền thống để cung cấp điện cho mọi thứ như hệ thống chiếu sáng đến các mạch điện thoại. Những biến áp thông thường không thể chịu được tần số cao và điện áp cao mà các cuộn dây trong phát minh của Tesla có thể chịu đựng được. Ba năm sau (1961) ông đã trình diễn mô hình máy bay trực thăng thu năng lượng từ chùm tia vi ba để bay ở tần số 2,45 GHz trong dải tần dành cho các ứng dụng về công nghiệp, nghiên cứu khoa học và y tế, chúng ta gọi là băng tần ISM (Industry, Science, and Medical). Việc thử nghiệm truyền không dây với công suất vài chục kW đã được thực hiện.

Đặc điểm chung

Phần lớn các hệ thống truyền năng lượng không dây trường gần dựa trên nguyên lý cảm ứng từ và cảm ứng điện từ. Về sau công nghệ truyền năng lượng không dây trường xa được thực hiện bằng nguyên lý phóng chùm tia công suất (powerbeam) ở dạng tia vi ba hay tia laser để truyền công suất lớn (cỡ KW, MW thậm chí thiết kế đến cỡ GW) từ vũ trụ về bề mặt Trái Đất. Đó là một thuật ngữ chung dùng để chỉ một số công nghệ truyền tải điện khác nhau mà sử dụng điện từ trường biến thiên theo thời gian. Truyền không dây rất hữu ích cho các thiết bị điện điện trong trường hợp sử dụng dây kết nối là bất tiện, nguy hiểm hoặc bất khả thi. Trong truyền tải điện năng không dây, một thiết bị truyền kết nối với một nguồn năng lượng, chẳng hạn như các đường dây điện nguồn, truyền điện bằng điện từ trường trên một không gian can thiệp để một hoặc nhiều thiết bị thu, nơi nó được chuyển đổi trở lại thành điện và sử dụng điện.

Thiết bị y khoa

Điện thoại di động và đèn pin hoạt động bằng pin mà không có khó khăn. Tuy nhiên, vì tuổi thọ giới hạn, năng lượng pin không phải là một lựa chọn khả thi cho nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực của y học hoặc kỹ thuật thử nghiệm, chẳng hạn như cấy ghép hoặc đầu dò. Các nhà nghiên cứu đã phát triển quá trình cung cấp năng lượng cho những hệ thống này mà không dùng dây dẫn

Các nhà nghiên cứu tại Viện Fraunhofer ở Hermsdorf đã thành công trong truyền điện không dây dẫn từ một mô-đun máy phát di động tới một mô-đun máy phát di động - thiết bị nhận. "Mô-đun truyền tải có dạng hình trụ nhỏ gọn, nó có thể được gắn vào dây thắt lưng", Dr. Holger Lausch, nhà khoa học tại IKTS nói. Máy phát cung cấp dòng điện hơn 100 milliwatts và có phạm vi khoảng 50 cm.