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科学者が開発したのは、ワイヤレス充電室プラグやケーブルを必要とせずに、空中からラップトップ、タブレット、携帯電話に電力を供給できます。
東京大学の研究チームは、この新しい技術には、部屋の中の人や動物に害を及ぼす可能性のある電場を生成することなく、より長距離にわたって磁場を生成することが含まれると述べた。
このシステムは室内でテストされたものの、まだ初期段階にあり、人間の磁場への曝露に関する現在のガイドラインを超えることなく、最大50ワットの電力を供給できると研究著者らは説明した。
現在のワイヤレス充電パッドで使用されているシステムと同様に、内部にコイルを備えたあらゆるデバイスの充電に使用できますが、充電パッドはありません。
机から充電ケーブルの束を取り除くだけでなく、ポート、プラグ、ケーブルを必要とせずに、より多くのデバイスを完全に自動化できる可能性があるとチームは述べた。
研究チームは、現在のシステムには磁場が「隅々まで届く」ように部屋の中央に磁極が設置されているが、磁極がなくても機能し、妥協点としてワイヤレス充電が不可能な「デッドスポット」があると述べた。
この技術はまだ開発の初期段階にあり、一般に公開されるまでには「何年もかかる」ため、研究者らはこの技術にかかる費用を明らかにしなかった。
ただし、中心導体ポールの有無にかかわらず、既存の建物を改修したり、完全に新しい建物に統合したりできる場合。
この技術により、電話、扇風機、さらにはランプなど、あらゆる電子機器をケーブルなしで充電できるようになります。東京大学が作成したこの部屋で見られるように、この技術が機能することが証明されています。目に見えないものが中心です磁場の範囲を増大させるように作用する極
このシステムには、「壁コンデンサで覆われていない隙間を埋める」ための部屋の中央に支柱が含まれていますが、著者らは、図に示すように支柱がなくても機能するが、充電できないデッドスポットが生じる可能性があると述べています。仕事
熱システムを分離するように設計された集中コンデンサは、部屋の周囲の各壁の壁空洞に配置されます。
電界は生体肉を加熱する可能性があるため、これにより宇宙における人間や動物へのリスクが軽減されます。
中心の導電性電極が部屋に設置され、円形の磁場を生成します。
磁場はデフォルトでは円形であるため、壁面コンデンサでカバーされていない部屋の隙間を埋めることができます。
携帯電話やラップトップなどのデバイスには、磁場を使用して充電できるコイルが内部にあります。
このシステムは、室内の人や動物に危険を及ぼすことなく、50 ワットの電力を供給できます。
その他の用途としては、工具箱に小型の電動工具を入れたり、ケーブルなしでプラント全体を稼働できる大型の電動工具を使用したりすることもできます。
「これにより、ユビキタス コンピューティングの世界の力が本当に強化されます。充電やプラグインを気にせずに、どこにでもコンピュータを置くことができます」と、研究共著者であるミシガン大学のアランソン サンプル氏は述べています。
サンプル氏によると、臨床応用もあり、現在、心臓インプラントではポンプからのワイヤーが体内を通過してソケットに入る必要があると述べた。
著者らは、「これによりこの症状が解消される可能性がある」と述べ、ワイヤーを完全に排除することで感染のリスクが軽減され、「感染のリスクが軽減され、患者の生活の質が向上する」と付け加えた。
ワイヤレス充電は物議を醸しており、一部の Apple 製品で使用されている磁石とコイルの種類がペースメーカーや同様のデバイスをシャットダウンする可能性があることが最近の研究で判明しました。
「静的空洞共鳴を対象とした我々の研究では永久磁石を使用していないため、同様の健康と安全上の懸念は生じません」と同氏は述べた。
「代わりに、低周波振動磁場を使用して無線で電力を伝送し、空洞共振器の形状と構造によってこれらの磁場を制御し、方向付けることができます。
「初期の安全分析により、有用な電力を安全かつ効率的に伝達できることが示されたことを心強く思います。当社は、すべての規制上の安全基準を満たすかそれを超えるために、この技術の探索と開発を継続していきます。
新しいシステムを実証するために、彼らは専用に作られた10フィート×10フィートのアルミニウム「テストチャンバー」に独自のワイヤレス充電インフラストラクチャを設置しました。
次に、それを照明、ファン、携帯電話の電源として使用し、家具や人がどこに配置されているかに関係なく、部屋のどこからでも電気を引き出します。
研究者らは、このシステムは、潜在的に有害なマイクロ波放射を使用したり、デバイスを専用の充電パッドに置く必要があったワイヤレス充電のこれまでの試みに比べて大幅に改善されたと述べている。
代わりに、部屋の壁にある導電性の表面と電極を使用して、電力が必要なときにデバイスが利用できる磁場を生成します。
デバイスはコイルを介して磁場を利用しており、携帯電話などの電子機器に組み込むことができます。
研究者らは、このシステムは、米国連邦通信委員会（FCC）が定めた既存の電磁界曝露安全ガイドラインを満たしながら、工場や倉庫などのより大きな構造物にも簡単に拡張できると述べている。
「このようなことは、新しい建物に導入するのが最も簡単ですが、改修も可能だと思います」と東京大学の研究者であり、この研究の責任著者である笹谷拓也氏は述べた。
「例えば、一部の商業ビルにはすでに金属製の支持棒が設置されており、壁に導電性の表面をスプレーすることが可能になるはずです。これは、テクスチャーのある天井の作り方と同様になる可能性があります。」
研究著者らは、このシステムは磁場への人体曝露に関するFCCガイドラインを超えることなく、最大50ワットの電力を供給できると説明している。
研究著者らは、このシステムは磁場への人体曝露に関するFCCガイドラインを超えることなく、最大50ワットの電力を供給できると説明している。
磁場は、磁性体の周囲の領域に磁力がどのように分布するかを表します。
これには、携帯電話の充電、電流、磁性材料に対する磁気の影響が含まれます。
地球は独自の磁場を生成し、有害な太陽放射から地表を守るのに役立ちます。
このシステムを機能させる鍵は、生体組織を加熱する可能性のある有害な電場を閉じ込めながら、部屋サイズの磁場を供給できる共振構造を作成することだとサンプル氏は言う。
チームのソリューションは、集中コンデンサと呼ばれるデバイスを使用します。これは集中容量モデルに適合し、熱システムが個別の塊に縮小されます。
各ブロック内の温度差はごくわずかであり、空調システムの構築にすでに広く使用されています。
壁の空洞に配置されたコンデンサは、コンデンサ自体の内部に電場を閉じ込めながら、室内に共鳴する磁場を生成します。
これにより、数ミリメートルの微距離で大量の電力を供給するか、人体に害を及ぼす可能性のある長距離で非常に少量の電力を供給することに限定されていた、以前のワイヤレス電力システムの制限が克服されます。
チームはまた、磁場が部屋の隅々まで確実に到達し、充電されない可能性のある「デッドスポット」を排除する方法を考案する必要がありました。
磁場は円形パターンで伝播する傾向があり、正方形の部屋にデッドスポットが発生し、デバイス内のコイルと正確に位置合わせすることが困難になります。
「コイルを使って空中のエネルギーを引き出すことは、網で蝶を捕まえることによく似ています」とサンプル氏は言い、そのコツは「できるだけ多くの蝶を部屋の中でできるだけ多くの方向に回転させることだ」と付け加えた。
複数の蝶、この場合は複数の磁場が相互作用することで、ウェブがどこにあっても、どの方向を向いていても、ターゲットに命中します。
1 つは部屋の中央のポールを囲み、もう 1 つは隣り合う壁の間を縫うように隅で渦を巻いています。
現在のワイヤレス充電パッドで使用されているシステムと同様に、内部にコイルを備えたあらゆるデバイスの充電に使用できますが、充電パッドはありません。
まだ開発の初期段階にあるため、研究者らはこの技術にどれくらいの費用がかかるかについては言及しなかったが、「何年もかかるだろう」し、既存の建物に改修したり、利用可能になったらまったく新しい建物に統合したりできる可能性がある。
サンプル氏によると、このアプローチによりデッドスポットが排除され、デバイスが宇宙のどこからでも電力を供給できるようになります。