12/05/2016 - Forscher der UAB haben ein neues System für die Übertragung von Strom entwickelt, das es ermöglichen würde, Geräte fernzuladen.

Menéame

Die drahtlose Beladung mobiler Geräte ist wahrscheinlich einer der am meisten gewünschten technologischen Meilensteine. Derzeit gibt es bereits Geräte, die eine drahtlose Beladung ermöglichen, indem das Mobilgerät auf einer Ladebasis positioniert wird. Der nächste Schritt, das Handy zu laden, ohne es aus der Tasche zu holen, ist noch zu erreichen.

Ein Team von Forschern aus der Institut für Physik an der Universität Autònoma in Barcelona hat ein System entwickelt, das in der Lage ist, die elektrische Energie durch den Einsatz von Metamaterialien. Es handelt sich um ein experimentellen System, das im Falle einer Optimierung und Anwendung bei der Beladung mobiler Geräte die gewünschte drahtlose Beladung auf größere Entfernungen als die derzeitigen ermöglichen würde.

Wireless-Ladegeräte nutzen das Induktionsphänomen, um die Mobilgeräte mit einem speziell mobil angepassten Gehäuse und einer an das Stromnetz angeschlossenen Ladestation aufzuladen. Wenn das Handy auf der Basis platziert wird, erzeugt es ein Magnetfeld, das einen elektrischen Strom in das Gehäuse induziert, ohne dass ein Kabel verwendet werden muss, und die Batterie wird geladen. Wenn das Handy von der Basis getrennt wird, wird die Energie nicht effizient genug übertragen und die Batterie kann nicht geladen werden.

Das von den Forschern der UAB entwickelte System übertrifft diese Beschränkung. Es besteht aus Metamaterialien, die Schichten von ferromagnetischen Materialien wie Magneten und leitfähigen Materialien wie Kupfer kombinieren. Metamaterialien umgeben die Sende- und Empfangskreise und ermöglichen die Übertragung von Energie zwischen ihnen, distanziert und mit beispielloser Effizienz.

Durch die Verwendung von Metamaterialienkronen konnten die Forscher die Übertragungseffizienz im Labor auf 35-mal steigern, "und es gibt noch viel Verbesserungsspielraum, da uns die Theorie zeigt, dass die Effizienz durch eine Optimierung der Bedingungen und eine Verbesserung des Versuchsdesigns deutlich erhöht werden kann," erklärt der Forschungsdirektor Àlvar Sánchez.

Jordi Prat, der erste Unterzeichner des Artikels, sagt: "Die beiden Kreise mit den Metamaterialienkronen zu umkreisen, hat dieselbe Wirkung, als ob der Raum zwischen ihnen buchstäblich verkürzt worden wäre."

Darüber hinaus sind die Materialien, die für den Bau der Metamaterialien benötigt werden, sehr erschwinglich wie Kupfer und Ferrit. Die ersten Experimente in dieser Richtung, um statische Magnetfelder zu konzentrieren, erforderten den Einsatz von superleitfähigen Materialien, die für den täglichen Einsatz mit mobilen Geräten unerreichbar waren. "Im Fall von elektromagnetischen Wellen mit geringer Frequenz, die wir für die Übertragung von Energie von einem Stromkreis auf einen anderen verwenden, sind nur konventionelle Leiter und Magnete erforderlich," erklärt Carles Navau.

In der Forschung, veröffentlicht diese Woche in Advanced Materials, die Forscher der Elektromagnetismus-Gruppe der Abteilung Physik der UAB Àlvar Sánchez (auch Forscher ICREA Academy) und Carles Navau, zusammen mit Jordi Prat, sind derzeit am Institut für Quantenoptik und Quanteninformation der österreichischen Akademie der Wissenschaften in Innsbruck (Österreich) beteiligt.

Das Gerät wurde von der UAB patentiert, und es gibt bereits Unternehmen aus mehreren Ländern, die an der Anwendung der Technologie interessiert sind. Die Forschung wurde durch ein Projekt PRODUCTE de la Generalitat de Catalunya, durch den EFRE und durch das Ministerium für Wirtschaft und Wettbewerbsfähigkeit finanziert.

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Quelle Nachrichten und Bild: Universitat Autònoma de Barcelona

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