The wireless power transmission sheet shown embedded into a floor. Credit: Takao Someya

ورقه‌ي انتقال توان بي‌سيم در اين شكل در كف اتاق كار گذاشته شده است.

 

Flat, Flexible, Wireless Power Source Can Go Anywhere 

منبع توان تخت، انعطاف‌پذير و بي‌سيم را مي‌توان همه جا برد

 

    گروهي از پژوهشگران ژاپني يك وسيله‌ي انتقال توان را ابداع كرده‌اند كه نازك، تخت و انعطاف‌پذير است. اين وسيله را كه روي ورقه‌اي از پلاستيك قرار دارد، مي‌توان روي ميز، زمين، ديوار و در جاي ديگر گذاشت و توان لازم جهت وسايل الكترونيكي در نزديكي يا روي آن را بدون استفاده از سيم و يا هر وسيله‌ي اتصال ديگر تأمين كرد. شرح اين قصه‌ي توان در شماره‌ي 29 آوريل 2007 نسخه‌ي آنلاين نيچر متريال آمده است.

 

   قطعه‌هاي الكترونيكي ازطريق فناوري چاپ به كمك فواره‌هاي مركب بسيار پيشرفته و با استفاده از «مركب الكترونيكي» در پلاستيك، رسوب داده مي‌شوند. محصول نهايي داراي ضخامت حدود يك ميلي‌متر و مساحت 21 سانتي‌متر مربع است. اگرچه توان توليد بالقوه‌ي ورقه‌هايي كه بتوانند تمام ديوار يا كف اتاق را بپوشانند هم وجود دارد. اين ورقه مي‌تواند توان حدود 40 وات را تأمين كند كه براي روشن كردن لامپ‌ها يا وسيله‌هاي الكترونيكي كوچك (تلفن همراه، ساعت و ...) كه مجهز به پذيرش توان بي‌سيم باشند، كفايت مي‌كند. ورقه داراي كارايي تحسين‌برانگيز 81 درصد است، يعني وسيله‌هاي الكترونيكي 81 درصد توان گسيل شده را دريافت مي‌دارند.

 

   اين ورقه گام بلندي به پيش در حوزه‌ي الكترونيك است. به گفته‌ي تاكائو سوميا (Takao Someya) پژوهشگر دانشگاه توليد «ورقه‌ي انتقال توان ما به دو موضوع مورد توجه در حوزه‌ي الكترونيك مي‌پردازد: توليد دستگاه‌هاي توليد توان دوست محيط زيست و توسعه‌ي فناوري‌هاي انتقال توان كه بتوانند روند «الكترونيك محيط اطراف» را تحقق بخشد، يعني شبكه‌هاي الكترونيكي مانند حسگرها كه در توكار خانه‌ها و محل‌هاي كار ما قرار مي‌گيرند تا امنيت و آسايش روزمره‌ي ما را افزايش دهند».

 

    اين ورقه مثالي از «الكترونيك آلي» يعني زمينه‌اي با رشد سريع است كه در آن مدارها به جاي سيليسيم معمولي مبتني بر پلاستيك‌هاي رسانا هستند. الكترونيك آلي چند امتياز دارد كه توليد توان ارزان‌تر و دوست محيط زيست، سبك‌تر بودن و در اين مورد خاص نازكي و قابليت خم كردن از آن جمله‌اند.

 

   با اين همه، بسياري از قطعه‌هاي الكترونيك آلي را فقط مي‌توان براي كاربردهاي باتوان كم مورد استفاده قرار داد؛ زيرا ترانزيستورهاي آلي داراي مقاومت الكتريكي بسيار زيادند و نمي‌توانند از عهده‌ي مقدار زياد الكتريسيته برآيند. سوميا و همكارانش با تركيب ترانزيستورهاي آلي با فناوري مورد استفاده در ساخت مدارهاي سيلسيمي موفق به بالا بردن مقدار تواني شده‌اند كه يك ورقه‌ي انتقال توان مي‌تواند تحمل كند.

 

  محصول نهايي از چند لايه تشكيل شده است. اين لايه‌ها شامل يك لايه‌ي چاپ شده با آرايه‌اي از پيچه‌هاي مسي تخت و نازك است كه محل وسيله‌هاي الكترونيكي نزديك را حس مي‌كنند و لايه‌اي از پيچه‌هاي فرستنده كه توان بي‌سيم را تأمين مي‌كنند. اين فرايند ازطريق القاي الكترومغناطيسي صورت مي‌گيرد، فرايندي فيزيكي كه در آن ميدان مغناطيسي مي‌تواند جرياني را در رساناي نزديك خود القا كند. در اين‌جا، ولتاژي كه به دو سر پيچه‌هاي فرستنده اعمال مي‌شود، يك ميدان مغناطيسي به‌وجود مي‌آورد كه مادامي كه وسيله‌هاي الكترونيكي اطراف مجهز به پيچه‌هاي گيرنده باشند، باعث روان شدن جريان در اين وسيله‌هاي نيازمند به توان مي‌شود.

 

    سوميا و همكارانش مي‌گويند كه هر نوع نگراني درمورد ايمني بالقوه‌ي توان بي‌سيم، مانند شوك الكتريكي و نشت، با پوشاندن پيچه‌هاي فرستنده‌ي ورقه‌هاي توان و ساير قطعه‌هاي الكتريكي با مواد عايق برطرف شده است. آن‌ها ايمني دستگاه خود را با استفاده از اين ورقه براي روشن كردن لامپ غوطه‌ور در آب به نمايش گذاشتند.

 

  سوميا گفت: «اين مي‌تواند به گروه جديدي از الكترونيك ضد آب بيانجامد».

 

ترجمه : دکتر منیژه رهبر

مرجع