برق بدون سيم

فرانک فراهانی‌جم

کد خبر: ۲۵۴۷۵۰

تاریخ: ۱۰ تير ۱۳۹۱ - ۱۶:۵۷

از زماني كه براي نخستين بار با استفاده از سيم به عنوان منتقل‌كننده امواج الكتريكي پيوندي ناگسستني ميان ساكنان سياره زمين ايجاد شد تا امروز كه به دليل استفاده از اين موهبت بزرگ در كنار قدرت برق زمينه‌هاي مختلف اعم از كسب و كار، آموزش و امور دولتي كاملا دگرگون شده‌اند، يك مشكل بزرگ همواره وجود داشته است، سيم‌كشي!

اما اين روزها گسترش فناوري بي‌سيم امكاناتي فراتر از آنچه تصور مي‌شد را در اختيار مردم قرار داده است. به عبارت ديگر فناوري بي سيم توانسته است شكاف ديجيتالي را كه پيش از اين به‌دليل نبودن زيرساخت‌هاي مبتني بر كابل‌هاي ارتباطي شاهد آن بوديم از ميان بردارد. آنچه مسلم است فناوري بي‌سيم توانسته مرزها را از ميان برداشته و ارتباط و تبادل اطلاعات ميان افرادي كه در گوشه و كنار اين دنياي بزرگ ساكن هستند را امكان‌پذير سازد.

شارژرهايي از نوع بي‌سيم

حتما براي شما هم پيش آمده كه پس از يك روز كاري طولاني و درحالي كه قرار است در يك جلسه كاري حضور پيدا كنيد يا براي خريد به يك مركز تجاري برويد ناگهان متوجه شويد شارژ گوشي تلفن همراهتان رو به پايان است و اين در حالي است كه به شارژر هم دسترسي نداريد. در حقيقت يكي از مشكلات و محدوديت‌هايي كه كاربران ابزارها با آن مواجه هستند دريافت پيغامي مبني بر به پايان رسيدن شارژ ابزاري است كه در حال استفاده از آن هستند.

اما در نظر گرفتن يك استاندارد واحد براي شارژ ابزارهاي همراه بدون نياز به شارژهاي سيمي مي‌تواند خط پاياني روي اين محدوديت‌ها باشد. بسياري از شركت‌هاي بزرگ توليدكننده گوشي‌هاي تلفن همراه در تلاش براي رسيدن به اين هدف نسل جديدي از گوشي‌هاي تلفن همراه را به بازار عرضه كرده‌اند كه ويژگي منحصربه‌فرد اين گوشي‌ها امكان شارژ بي‌سيم باتري آنهاست.

اين فناوري جديد كه در حقيقت در قالب زير مجموعه‌اي از فناوري بي‌سيم قرار مي‌گيرد، اين امكان را فراهم مي‌كند تا بتوان با استفاده از يك شارژر واحد همزمان نيروي لازم براي چند دستگاه را فراهم كرد. به اين ترتيب مي‌توان پيش‌بيني كرد در آينده‌اي نزديك بتوان بدون مواجه شدن با هرگونه محدوديتي در زمينه دسترسي به كابل يا پريز برق ابزارهاي الكتريكي كه ذخيره باتري آنها رو به پايان است را شارژ كرد. در شارژرهاي بي‌سيم از روش القاي مغناطيسي براي انتقال انرژي الكتريكي استفاده مي‌شود. پيشرفت فناوري بي‌سيم توانسته است به راهكار مناسبي براي از ميان برداشتن محدوديت‌هاي شارژر بي‌سيم و استفاده از ابزارهاي همراه تبديل شود. اين فناوري آنقدرها هم دور از دسترس مشتريان امروزي نيست. شما مي‌توانيد با خريد و اتصال كارت شارژ بي‌سيم دوراسل به پشت باتري تلفن همراهتان، ارتباط بي‌سيم بين شارژر و باتري را برقرار كنيد و باتري به روش بي‌سيم شارژ خواهد شد.

نمونه‌اي از اين شارژرهاي بي‌سيم به‌صورت ورقه‌هاي الكتريكي طراحي شده‌اند. به محض قرار گرفتن هرگونه دستگاه الكترونيكي روي اين ورق‌ها، دستگاه‌ها به‌طور همزمان شارژ شده و زماني كه هيچ دستگاهي روي آن قرار نداشته باشد، شارژر خاموش مي‌شود. اساس عملكرد اين شارژرها القاي الكترومغناطيسي است.

بر اين اساس جريان الكتريسيته توليد شده به‌وسيله صفحه مغناطيسي كه زير دستگاه قرار مي‌گيرد، باتري را شارژ مي‌كند. ميزهاي شارژري هم نمونه ديگري از شارژرهاي بي‌سيم است. به محض اين‌كه هر ابزار الكترونيكي را روي اين ميزهاي جادويي قرار ‌دهيد به صورت بي‌سيم شارژ مي‌شود.

آينده از آن فناوري بي‌سيم است

بدون ترديد فناوري‌هاي ديجيتالي بي‌سيم از مهم‌ترين و تاثيرگذارترين ابزار در روند زندگي انسان‌ بوده‌اند كه بارزترين آنها همان لپ‌تاپ‌ها و گوشي‌هاي هوشمند تلفن همراه هستند. به كمك آنها مي‌توانيد در هر زمان و مكاني به حجم انبوهي از داده‌ها و اطلاعات موردنيازتان دسترسي داشته باشيد. حال تصور كنيد تراشه‌هاي حسگر زيستي و نانوفناوري نيز در قالب فناوري بي‌سيم ظهور كنند. در اين صورت شاهد رويداد بزرگي در عرصه فناوري خواهيم بود. به اين ترتيب در آينده‌اي نه‌چندان دور ابزارهايي كه قادر به تشخيص بيماري‌ها بوده و داروهاي جديدي كه براي درمان بيماري‌هاي مختلف كشف مي‌شود يا ابزارهايي كه مي‌توانند تهديدهايي كه در پيرامون انسان‌ وجود دارد را شناسايي كنند، همه و همه به فناوري‌هاي بي‌سيم تبديل خواهند شد و با قطعيت مي‌توان فناوري بي‌سيم را به عنوان يكي از پنج فناوري تاثير گذار در زندگي آينده معرفي كرد.

بنابراين بايد گفت انتقال برق به روش بي‌سيم آخرين مرز ميان زندگي امروزي و زندگي بي‌سيم است. روزبه‌روز به زندگي بي‌سيم و استفاده از امكاناتي كه از اين طريق در اختيارمان قرار مي‌گيرد نزديك‌تر و نزديك‌تر مي‌شويم و تصور مي‌شود تا زندگي بدون سيم فاصله چنداني نداشته باشيم. در همين خصوص برخي محققان به اين فكر افتاده‌اند تا از اين روش براي انتقال انرژي خورشيدي از فضا به زمين استفاده كنند.

فكر مي‌كنيد جذب انرژي خورشيدي در فضا و انتقال آن به زمين به روش بي‌سيم و در نهايت تبديل آن به انرژي الكتريكي امكان‌پذير باشد؟ اگرچه باور اين ايده در نگاه اول قدري عجيب به نظر مي‌رسد اما مطرح شدن ايده انرژي خورشيدي فضايي موضوعي كاملا جدي است و به نظر مي‌رسد عملي شدن آن به منزله دستيابي به منبع جديدي از انرژي‌هاي تجديد شدني باشد.

بخش قابل توجهي از انرژي تابشي خورشيد در لايه‌هاي جوي جذب شده يا در جو زمين از بين رفته و منعكس مي‌شود. اين در حالي است كه سلول‌هاي خورشيدي كه در فضا مستقر مي‌شوند مي‌توانند اين انرژي را دريافت كرده و به صورت امواج الكترومغناطيس (مثلا در محدوده مايكروويو) به زمين ارسال كنند. بي‌شك اگر ايده انتقال جريان برق بدون سيم محقق شود، ارزش آن كمتر از اختراع برق نخواهد بود. اگرچه ممكن است اين ايده براي بسياري از افراد قابل درك نباشد اما محققاني كه در اين زمينه فعاليت دارند بر اين باورند كه بي‌شك خانه‌هاي آينده، خانه‌هايي بدون سيم خواهند بود.

فناوري بي‌سيم، از گذشته تا امروز

نسل نوين و امروزي شبكه‌هاي اطلاعاتي بي‌سيم كه كاربرد آن در زمينه‌هاي مختلف مورد توجه قرار گرفته است از سال 1997‌ (‌1376) يعني حدود 15 سال پيش حيات خود را آغاز كرد و تابستان همان سال اولين استاندارد اين شبكه‌ها تدوين و ارائه و نخستين پايه‌هاي شكل‌گيري و پيدايش شبكه‌هاي محلي بي‌سيم بنا نهاده شد.

جايگزين شدن سيستم انتقال انرژي از طريق امواج الكترومغناطيس به منزله ايجاد انقلابي بزرگ در عرصه زندگي ديجيتال خواهد بود. البته ايده هم، ايده چندان جديدي نيست. حدود يكصد سال پيش نيكلا تسلاي، فناوري طراحي و ساخت نخستين شارژرهاي بي سيم را معرفي كرد كه با استفاده از فناوري القايي كار مي‌كردند. اين فناوري امروزه نيز براي شارژ مسواك‌هاي برقي و دسته‌ كنسول‌هاي بازي مورد استفاده قرار مي‌گيرند. اما اين شارژرها تنها در فاصله‌اي بسيار كم از منبع تغذيه كار مي‌كنند و لازم است براي شارژ مجدد بين دستگاه و شارژر تماس مستقيم وجود داشته باشد. در روش القايي، عبور جريان از يك سيم پيچ موجب ايجاد ميدان مغناطيسي مي‌شود كه اين ميدان در دستگاه ديگر با همان شدت جريان الكتريكي ايجاد مي‌كند. نسل جديد شارژرهاي بي سيم كه در آينده‌اي نه‌چندان دور جايگزين سيم‌ها و كابل‌هاي انتقال انرژي مي‌شوند هيچ محدوديتي براي انتقال انرژي ندارند. چراكه اين شارژرها از طريق امواج الكترومغناطيس مثل همان امواجي كه براي راديو استفاده مي‌شود، انرژي الكتريكي را به فاصله‌هاي دور ارسال مي‌كنند. به گفته محققان با استفاده از اين شارژر حتي خودروهاي الكتريكي را نيز مي‌توان بدون نياز به كابل برق شارژ كرد. بنابراين مي‌توان گفت با نزديك شدن به دوران انتقال انرژي به روش بي‌سيم، ديگر وقت آن رسيده با دوشاخه‌ها و كابل‌هاي انتقال انرژي براي هميشه خداحافظي كنيم.

اين فناوري امكان شارژ انواع تجهيزات الكترونيكي از خودروهاي الكتريكي، گوشي‌ها، تبلت‌ها تا حتي باتري قلب و سيستم‌هاي توانبخشي و كمك درماني را فراهم مي‌كند. در سيستم Wirtricity يا الكتريسته بي‌سيم، از روش ايجاد رزونانس مغناطيسي براي انتقال انرژي استفاده مي‌شود. در اين فناوري دو هسته وجود دارد كه يكي از آنها در منبع انرژي و ديگري در داخل ابزار الكترونيكي مثل اتومبيل برقي قرار مي‌گيرد. كار منبع توليد امواج الكترومغناطيسي است و واحد مصرف‌كننده با جمع‌آوري اين امواج، آنها را به برق تبديل مي‌كند. اين روش در حال حاضر بازدهي اندكي دارد اما خوب مي‌دانيد كه فناوري خيلي زود پيشرفت مي‌كند.

منبع: جام جم