Även om tiderna med trådbundna väggmonterade telefoner är slut och trådlösa internetanslutningar är vanliga hemma och på språng, människor är fortfarande beroende av sladdar för att ladda sina mobila enheter. Min undersökning, och andra i fältet, arbetar mot visionen att ta bort nätsladdar genom att ladda batterierna trådlöst.

Den banbrytande elektroingenjören Nikola Tesla föreställde sig först på 1890-talet att överföra elektricitet genom luften utan ledningar. Principen liknar hur en radiosignal kommer från radiostationen till din mottagare – elektricitet omvandlas till elektromagnetiska vågor som, när de anländer till sin destination, omvandlas tillbaka till elektriska signaler. Ett trådlöst laddningssystem skulle fastän, måste sända och ta emot mycket mer energi än en radiosignal.

Hittills, ett stort problem har varit hur lite ström som klarar av att passera även korta avstånd på några centimeter mellan sändare och mottagare. Kommersiellt tillgängliga trådlösa laddare kräver att användarna placerar sina telefoner direkt på en laddningsplatta; lyfter upp dem, som när du svarar på ett telefonsamtal, stoppar laddningen. Medan forskare och industriingenjörer utvecklar planer för att överföra kraft över längre avstånd, det är ännu inte möjligt att ladda en elbil genom att bara parkera den ovanför en laddningsplatta på trottoaren på en rastplats på motorvägen eller i ett hemmagarage.

Ytterligare framsteg kan vara betydande:Tänk på en patient som aldrig behövde byta ut sitt pacemakerbatteri eller ett vägsystem som kunde ladda elfordon medan de kör. Rökdetektorer kanske aldrig mer behöver byta batterier; Att installera en ny lampa i ett hem kan vara lika enkelt som att hänga en bild – och att hitta närmaste eluttag skulle inte längre vara ett bekymmer.

Får anpassningen helt rätt

Kopplingen mellan en kraftsändare och en mottagare är avgörande för hur mycket el som kan flyttas från den ena till den andra. Helst – och mest effektivt – skulle frekvensen som kraften sänds vid matcha en naturlig resonansfrekvens hos mottagaren. Det är ungefär som när lastbilar kör förbi ditt hus:några av dem vibrerar med rätt frekvens för att rassa dina fönster, men andra lastbilar glider förbi med knappt ett ljud.

För trådlös laddning, en viktig utmaning är att se till att sändaren och mottagaren är rätt uppställda. Om de inte är det, deras frekvenser kanske inte matchar exakt, minska mängden ström som överförs avsevärt – eller till och med till noll.

Vår forskargrupp arbetar med att utveckla elektroniska komponenter i laddare som kan justeras – som att ställa in en radio – tills resonansfrekvenserna matchar. System som kan trimmas – eller, ännu bättre, som kan märka på egen hand när sändarna och mottagarna inte är exakt inriktade, och ställa in sig automatiskt – kommer att bli mycket effektivare.

Till exempel, om en elbil parkerar ovanpå en batteriladdare, helst, strömmottagaren och sändaren skulle passa perfekt, i position att resonera med samma frekvens. Om föraren parkerade i vinkel, fastän, eller för långt framåt eller bakåt, överföringen blir inte lika effektiv. Isåfall, enheten känner av att strömmen inte överförs så bra som förväntat, och kan justera komponenterna för att variera frekvensen på överföringen för att göra det bättre.

Vårt arbete kommer att ligga i linje med annan forskning vid andra universitet, utveckla snabbladdningsbatterier och högeffektkontrollelektronik för att förbättra effektiviteten och effekttätheten för snabbladdning. Det kommer att ta tid för allt det arbetet att bära frukt som gör det till kommersiella marknader, men en verkligt sladdlös framtid kommer.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.