वायरलेस रिचार्जिंग: एक पूरी तरह से ताररहित भविष्य आ रहा है

यद्यपि हार्डवेयर्ड वॉल-माउंटेड फोन के दिन समाप्त हो रहे हैं और वायरलेस इंटरनेट कनेक्शन घर पर आम हैं और चलते-फिरते भी लोग अपने मोबाइल उपकरणों को चार्ज करने के लिए डोरियों पर निर्भर हैं। मेरा शोध, और इस क्षेत्र के अन्य लोगों द्वारा, बैटरी को वायरलेस तरीके से रिचार्ज करके बिजली डोरियों को हटाने की दृष्टि से काम किया जा रहा है।

अग्रणी विद्युत अभियंता निकोला टेस्ला ने पहली बार 1890 के दशक में तारों के बिना हवा के माध्यम से बिजली पहुंचाने की कल्पना की थी। सिद्धांत यह है कि रेडियो स्टेशन से आपके रिसीवर को रेडियो सिग्नल कैसे मिलता है - बिजली विद्युत चुम्बकीय तरंगों में परिवर्तित हो जाती है, जब वे अपने गंतव्य पर पहुंचते हैं, तो विद्युत संकेतों में परिवर्तित हो जाते हैं। हालांकि, एक वायरलेस चार्जिंग सिस्टम को रेडियो सिग्नल की तुलना में बहुत अधिक ऊर्जा संचारित और प्राप्त करना होगा।

तिथि करने के लिए, एक बड़ी समस्या यह है कि ट्रांसमीटर और रिसीवर के बीच कुछ सेंटीमीटर की छोटी दूरी को पार करने में कितनी कम शक्ति सक्षम है। व्यावसायिक रूप से उपलब्ध वायरलेस चार्जर के लिए उपयोगकर्ताओं को अपने फोन को सीधे चार्जिंग पैड पर रखने की आवश्यकता होती है; उन्हें उठाकर, जैसे फोन कॉल का जवाब देते समय, चार्ज करना बंद कर देता है। हालांकि शोधकर्ता और उद्योग इंजीनियर अधिक दूरी तक बिजली स्थानांतरित करने की योजना विकसित कर रहे हैं, लेकिन अभी तक किसी इलेक्ट्रिक कार को बस हाईवे रेस्ट एरिया या होम गैराज के फुटपाथ में चार्जिंग पैड के ऊपर पार्क करके रिचार्ज करना संभव नहीं है।

आगे की प्रगति महत्वपूर्ण हो सकती है: एक ऐसे रोगी के बारे में सोचें, जिसे अपनी पेसमेकर बैटरी को बदलने की आवश्यकता नहीं है या एक सड़क प्रणाली है जो बिजली के वाहनों को चार्ज कर सकती है। स्मोक डिटेक्टरों को फिर से अपनी बैटरी को बदलने की आवश्यकता नहीं हो सकती है; एक घर में एक नया दीपक स्थापित करना एक तस्वीर को लटकाए जाने जितना आसान हो सकता है - और निकटतम विद्युत आउटलेट को ढूंढना अब चिंता का विषय नहीं होगा।

संरेखण बस सही हो रही है

एक बिजली ट्रांसमीटर और एक रिसीवर के बीच का कनेक्शन महत्वपूर्ण है कि एक से दूसरे में कितनी बिजली जा सकती है। आदर्श रूप से - और सबसे कुशलता से - जिस आवृत्ति पर बिजली प्रसारित की जाती है वह रिसीवर की एक प्राकृतिक गुंजयमान आवृत्ति से मेल खाती है। जब आपके घर से ट्रक जाते हैं, तो यह कुछ इस तरह होता है: उनमें से कुछ आपकी खिड़कियों को खड़खड़ाने के लिए सही आवृत्ति पर कंपन करते हैं, लेकिन अन्य ट्रक मुश्किल से ध्वनि के साथ अतीत में फिसल जाते हैं।

वायरलेस चार्जिंग के लिए, एक महत्वपूर्ण चुनौती यह सुनिश्चित कर रही है कि ट्रांसमीटर और रिसीवर ठीक से पंक्तिबद्ध हैं। यदि वे नहीं हैं, तो उनकी आवृत्तियों का पूर्ण रूप से मेल नहीं हो सकता है, जिससे स्थानांतरित की गई बिजली की मात्रा में काफी गिरावट आई है - या यहां तक ​​कि शून्य तक।

हमारा शोध समूह चार्जर्स के इलेक्ट्रॉनिक घटकों को विकसित करने पर काम कर रहा है, जिन्हें समायोजित किया जा सकता है - जैसे रेडियो ट्यूनिंग - जब तक कि अनुनाद आवृत्तियों से मेल नहीं खाता। ऐसे सिस्टम जिन्हें ट्यून किया जा सकता है - या, अभी तक बेहतर है, जो अपने आप नोटिस कर सकते हैं जब ट्रांसमीटर और रिसीवर्स बिल्कुल संरेखित नहीं होते हैं, और अपने आप को ट्यून करते हैं - और अधिक कुशल होगा।

उदाहरण के लिए, यदि बैटरी चार्जर के शीर्ष पर एक इलेक्ट्रिक कार पार्क, आदर्श रूप से, पावर रिसीवर और ट्रांसमीटर एक ही आवृत्ति पर प्रतिध्वनित होने की स्थिति में, पूरी तरह से पंक्तिबद्ध होंगे। यदि ड्राइवर एक कोण पर, हालांकि, या बहुत आगे या पीछे पार्क किया गया है, तो ट्रांसमिशन उतना कुशल नहीं होगा। उस स्थिति में, डिवाइस को होश आता है कि पावर अपेक्षित रूप से स्थानांतरित नहीं हो रही है, और बेहतर करने के लिए ट्रांसमिशन की आवृत्ति को अलग करने के लिए घटकों को समायोजित कर सकता है।

हमारा काम अन्य विश्वविद्यालयों में अन्य अनुसंधान के साथ संरेखित करेगा, तेजी से चार्ज करने के लिए दक्षता और शक्ति घनत्व में सुधार करने के लिए फास्ट-चार्ज बैटरी और उच्च-शक्ति नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स का विकास करना। यह उन सभी के लिए समय लेगा जो फल को काम करने के लिए काम करते हैं जो इसे वाणिज्यिक बाजारों के लिए बनाता है, लेकिन वास्तव में एक ताररहित भविष्य आ रहा है।

यह लेख मूल रूप से शशांक प्रिया द्वारा वार्तालाप पर प्रकाशित किया गया था। मूल लेख यहां पढ़ें।