Meta-malzemeler ile Kablosuz Güç İletiminde Kalite Yükseliyor

Geçtiğimiz on yıl içerisinde yapılan kablosuz güç aktarım çalışmaları çeşitli ticari uygulamaların geliştirilmesini sağladı. Örneğin artık mobil cihazları kablo kullanmadan şarj edebiliyoruz. Bununla ..
Görsel Telif: redux.com

Geçtiğimiz on yıl içerisinde yapılan kablosuz güç aktarım çalışmaları çeşitli ticari uygulamaların geliştirilmesini sağladı. Örneğin artık mobil cihazları kablo kullanmadan şarj edebiliyoruz. Bununla birlikte, var olan teknoloji ile uzaklık ve verimlilik limitleri pek de yükseğe çıkamıyordu.

Europhysics Letters dergisinde geçtiğimiz günlerde yayımlanan bir makalede, Çin’in Şangay kentindeki Tongji Üniversitesi araştırmacıları manyetik meta-malzemeler kullanarak kablosuz güç aktarım verimini yükselten deneysel çalışmalarını duyurdu. Yeni yöntem 4 cm uzaklık için verimi %20 oranında artırabiliyor. Bu da yeni uygulamaların geliştirilmesinin yolunu açıyor.

İki bobin arasındaki kablosuz güç aktarımı. Sağdaki bobine yerleştirilmiş 3x3'lük gri kare meta-malzemedir.

İki bobin arasındaki kablosuz güç aktarımı. Sağdaki bobine yerleştirilmiş 3×3’lük gri kare meta-malzemedir.

Kablosuz iletim kavramı 1890 yılına dayanıyor. O tarihte Nikola Tesla kablosuz elektrik iletimi üzerine deneyler yapıyor, fakat sınırlı bir başarı elde edebiliyordu. Yine de konu hep gündemde kalmayı başardı. Sonunda, 2007 yılında MIT araştırmacıları kablosuz güç transferinin ilk başarılı örneğini WiTricity projeleri dahilindeki çalışmaları sonucu elde etti.

Şans eseri meta-malzemeler de bir açıdan benzer bir tarihçeye sahip. 20.yüzyılın sonlarına doğru bilimciler ışığı alışılmadık biçimlerde yönlendiren yapay malzemeler düşüncesi üzerinde çalışmaya başlamıştı. Ama 2000’li yıllara kadar gerçek bir meta-malzeme üretilememişti.

Yeni makalede Tongji’li fizikçiler manyetik meta-malzemeleri ışınımsız kablosuz güç aktarımında kullanılan bobinlere yerleştirdiklerini anlatıyorlar. Bobinle aktarım yöntemi günümüzde kullanılan kablosuz güç iletiminin çoğunlukla başvurduğu bir metod. Araştırmacıların tasarımında bobinlerden biri manyetik alan üretirken, diğeri de bu alanı gerilim olarak yakalıyor.

Tüm meta-malzemeler gibi burada kullanılanlar da dalgaboyu-altı mikro yapılar içeriyorlar. Böylece başka malzemelerin yapamadığı biçimde elektromanyetik dalgaları manipüle edebiliyorlar. Meta-malzemeler, sarmal bakır bobinlerdeki 2,6 cm’lik oyuklara meta-atomlar yerleştirilerek oluşturuldu. Boyutun 2,6 cm olması önem taşıyor çünkü meta-atomların derin dalgaboyu-altı rezonans modları arasında güçlü çiftlenme oluşmasına izin veriyor. Bu çiftlenme de iletim verimini yükseltiyor.

“Rezonanssız bobinlerin içine meta-malzeme gömerek, kablosuz güç transfer sisteminin net veriminin büyük ölçüde arttığını gördük. Bunun nedeni meta-malzemeler arasındaki çiftlenme,” diyor makalenin yazarları. Her ne kadar uzaklık artarken verim hızla düşüyor olsa da (3 cm’de %32’den 5 cm’de %15’e), 4 cm civarındaki yaklaşık %20’lik verim pek çok uygulama için işe yarayacak.

Kaynak ve İleri Okuma

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (0 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak isterseniz,
Patreon üzerinden
bütçenizi zorlamayacak şekilde aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsiniz.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv