Bien que l'époque des téléphones muraux câblés soit révolue et que les connexions Internet sans fil soient courantes à la maison et en déplacement, les gens dépendent toujours des cordons pour recharger leurs appareils mobiles. Ma recherche, et celui des autres dans le domaine, travaille à la vision de retirer les cordons d'alimentation en rechargeant les batteries sans fil.

L'ingénieur électricien pionnier Nikola Tesla a imaginé pour la première fois la transmission de l'électricité dans l'air sans fil dans les années 1890. Le principe est similaire à la façon dont un signal radio est transmis de la station de radio à votre récepteur - l'électricité est convertie en ondes électromagnétiques qui, quand ils arrivent à destination, sont reconvertis en signaux électriques. Un système de recharge sans fil serait, bien que, doivent transmettre et recevoir beaucoup plus d'énergie qu'un signal radio.

À ce jour, un problème majeur a été le peu de puissance capable de traverser même de courtes distances de quelques centimètres entre l'émetteur et le récepteur. Les chargeurs sans fil disponibles dans le commerce exigent que les utilisateurs placent leurs téléphones directement sur un socle de charge; en les soulevant, comme lorsque vous répondez à un appel téléphonique, arrête la charge. Alors que les chercheurs et les ingénieurs industriels élaborent des plans de transfert d'énergie sur de plus longues distances, il n'est pas encore possible de recharger une voiture électrique simplement en la garant au-dessus d'une borne de recharge dans le trottoir d'une aire de repos d'autoroute ou d'un garage domestique.

D'autres progrès pourraient être importants :pensez à un patient qui n'a jamais eu besoin de remplacer la batterie de son stimulateur cardiaque ou à un système routier qui pourrait recharger les véhicules électriques pendant qu'ils conduisent. Les détecteurs de fumée n'auront peut-être plus jamais besoin de remplacer leurs piles ; installer une nouvelle lampe dans une maison pourrait être aussi simple que d'accrocher un tableau - et trouver la prise électrique la plus proche ne serait plus un souci.

Obtenir un alignement parfait

La connexion entre un émetteur de puissance et un récepteur est cruciale pour déterminer la quantité d'électricité pouvant passer de l'un à l'autre. Idéalement - et le plus efficacement - la fréquence à laquelle la puissance est transmise correspondrait à une fréquence de résonance naturelle du récepteur. C'est un peu comme quand des camions passent devant chez vous :certains vibrent à la bonne fréquence pour faire vibrer vos vitres, mais d'autres camions passent avec à peine un bruit.

Pour la recharge sans fil, un défi clé est de s'assurer que l'émetteur et le récepteur sont correctement alignés. S'ils ne le sont pas, leurs fréquences peuvent ne pas correspondre exactement, en réduisant considérablement la quantité d'énergie transférée, voire à zéro.

Notre groupe de recherche travaille au développement de composants électroniques de chargeurs qui peuvent être ajustés - comme le réglage d'une radio - jusqu'à ce que les fréquences de résonance correspondent. Systèmes qui peuvent être réglés - ou, mieux encore, qui peuvent remarquer par eux-mêmes lorsque les émetteurs et les récepteurs ne sont pas exactement alignés, et se régler automatiquement - sera beaucoup plus efficace.

Par exemple, si une voiture électrique se gare sur un chargeur de batterie, idéalement, le récepteur de puissance et l'émetteur s'aligneraient parfaitement, en position de résonner à la même fréquence. Si le conducteur s'est garé dans un angle, bien que, ou trop en avant ou en arrière, la transmission ne sera pas aussi efficace. Dans ce cas, l'appareil détecte que l'alimentation ne se transfère pas aussi bien que prévu, et peut ajuster les composants pour faire varier la fréquence de la transmission pour faire mieux.

Notre travail s'alignera sur d'autres recherches dans d'autres universités, développer des batteries à charge rapide et une électronique de contrôle haute puissance pour améliorer l'efficacité et la densité de puissance pour une charge rapide. Il faudra du temps pour que tout ce travail porte ses fruits et arrive sur les marchés commerciaux, mais un avenir vraiment sans fil est à venir.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.