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加州大学尔湾分校新闻

以下是如何将你的办公桌变成无线充电器

一块胶合板和一架无人机有什么共同之处?如果你去问东北大学电气和计算机工程副教授考希克•乔杜里,你会发现它们可以变成智能无线充电器。

乔杜里一直在与前研究生优素福·纳德利(Yousof Naderi)合作开发一种系统,可以将任何表面都转换成无线充电器,同时为笔记本电脑、手机或平板电脑等多种电子设备供电。乔杜里和纳德利表示,这种简单但先进的无线技术甚至可以为无人机提供动力。

乔杜里说:“我们的技术可以感知各种各样的电子设备,并智能地驱动足够的电力为它们充电,无论它们放在地面的什么地方,或者在空气中处于无触点状态。”“虽然你可能不会同时给无人机和笔记本电脑充电。”

但是你可以。Chowdhury和Naderi将电磁线圈整合到桌面等表面之下,将线圈排列成瓷砖,将能量传递到表面的特定点。

乔杜里说:“我们有很多这样的瓷砖,我们可以灵活地放置,它们彼此之间没有连接。”“我们已经设计出一种由人工智能提供动力的技术,这种技术只需要消耗很少的能源,并且自动知道物体必须在哪里充电。”

 

考希克·乔杜里(Kaushik Chowdhury)和优素福·纳德利(Yousof Naderi)已经对非接触式无线技术进行了一年多的测试,他们表示,这种技术对无人机等大型复杂设备尤其有用,因为无人机只需要在其他带有能量发射器的无人机周围盘旋。照片由Ruby Wallau/东北大学提供

平铺网络依靠机器学习算法来感知物体表面是否需要能量。能量从一个主块开始流动,主块开始连锁反应,并在向相邻的主块发送能量后关闭。能量本身跳跃到第二和随后的瓦片,直到它到达一个需要能量的电子设备。纳德利说,这是一个由软件定义的能源跳跃系统,可以无缝地传输能源。

乔杜里领导的下一代网络和系统实验室的高级研究科学家纳德利说,这一概念打破了大多数人熟悉的无线充电器,这些充电器的设计是为了与特定的设备兼容。大多数无线充电器都不够智能,无法让线圈协同工作,为不同类型的电子产品充电,并自动决定停止充电或释放能量。这是一个主要的缺点,大的表面打算充电许多物体,这是乔杜里和纳德利希望解决的问题。举个例子,在一个大家庭聚会上,当人们围坐在餐桌旁吃饭时,不同类型的智能手机都要充电。

乔杜里说:“如果我们必须制造一个由成百上千个这样的小线圈组成的大表面,即使那里什么都没有,它们也会开始消耗能量。”

Tommaso Melodia will direct Northeastern’s new Institute for the Wireless Internet of Things. Photo by Matthew Modoono/Northeastern University

无线技术的未来可能是这样的


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乔杜里和纳德利使用的是磁共振技术,这种技术传输能量的方式类似于无线电波在发射器和接收器之间穿过空气的方式。这是可能的,因为线圈的每一圈都是专门为与其他线圈共振而设计的。

乔杜里说:“如果你仔细选择这些电线的电气成分,你可以把两个线圈紧密地放在一起,和谐地工作。”

这个系统是一家名为DeepCharge的新公司的基础,该公司由乔杜里和纳德利于2018年创建,他们在此前几年获得了国家科学基金会的资助,促进了他们的基础研究和商业化。

“我们不只是呆在实验室里,”纳德利说。“作为一个在东北大学获得博士学位并继续在这里工作的人,那是一个关键时刻:超越公式,超越论文,把原型开发成各种各样的产品设计。”

乔杜里和纳德利已经对非接触式无线技术进行了一年多的测试,他们表示,这种技术对无人机等大型复杂设备尤其有用,因为无人机只需要在其他带有能量发射器的无人机周围盘旋。无人机的电池续航时间很短,只有30分钟左右,在运送人体器官或寻找地震幸存者等时间紧迫的任务中,它们并不总能在陆地上充电。

乔杜里说:“有成千上万的设备,大大小小的手机(配件),有会动的,有不会动的,还有会转的。”“它们都需要连接和动力。”

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新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.northeastern.edu/2019/09/02/electrical-engineering-researchers-develop-technology-that-turns-any-surface-into-a-wireless-charger-for-many-electronic-devices-including-drones/