Stampato in 3d un sistema laser in grado di caricare gli smartphone in modalità wireless

Un team di ingegneri all’Università di Washington ha sviluppato di un sistema laser in grado di caricare gli smartphone in modalità wireless dall’altra parte della stanza.

L’invenzione, descritta in un documento negli Atti dell’Associazione per i macchinari informatici su IMWUT (Interactive, Mobile, Wearable & Ubiquitous Technologies ), consente a un raggio laser emesso di essere prelevato da una cella di alimentazione stampata in 3D attaccata alla parte posteriore del telefono cellulare. Questo dispositivo, che funziona con raggi laser invisibili, è in grado di ricaricare il telefono con la stessa velocità di un normale caricatore USB. Anche progettato nel dispositivo è un modo di dissipare l’eccesso di calore generato dal laser e uno spegnimento automatico che impedisce qualsiasi danno a oggetti, persone o animali che potrebbero accidentalmente incrociare il percorso del raggio laser. Ciò è particolarmente importante in quanto il raggio laser stesso è invisibile a occhio nudo. Come membro del team Shyam Gollakota, Professore associato presso la Scuola di informatica e ingegneria Paul G. Allen dell’Università di Washington, ha spiegato:

“La sicurezza era il nostro obiettivo nella progettazione di questo sistema. Abbiamo progettato, costruito e testato questo sistema di caricamento basato su laser con un meccanismo di sicurezza a risposta rapida, che garantisce che l’emettitore laser interrompa il raggio di carica prima che una persona entri nel percorso del laser. I raggi di guardia sono in grado di agire più velocemente dei nostri movimenti più rapidi perché questi raggi vengono riflessi all’emettitore alla velocità della luce. Di conseguenza, quando il raggio di guardia viene interrotto dal movimento di una persona, l’emettitore lo rileva entro una frazione di secondo e utilizza un otturatore per bloccare il raggio di carica prima che la persona possa entrare in contatto con esso. ”

Questi raggi di protezione sono fasci innocui che vengono trasmessi intorno al raggio di carica effettivo e la loro presenza viene misurata da una serie di retroriflettori stampati in 3D, il che significa che prima che la persona interrompa effettivamente il raggio laser, i raggi di guardia sono stati interrotti e hanno già inviato il segnale di spegnimento alla fonte del laser.

Il raggio prodotto dal laser carica il telefono attraverso il contatto con una cella di alimentazione stampata in 3D collegata al retro dello smartphone, fornendo 2 W di potenza a un’area di 15 pollici quadrati da una distanza fino a 14 piedi. Posizionando il telefono ovunque all’interno di tale intervallo da 15 pollici sarà possibile erogare energia. Il dispositivo di emissione laser rileva la posizione specifica del telefono utilizzando una serie di “trilli” emessi dal telefono come risultato di un programma installato dagli ingegneri. È anche possibile modificare il caricabatterie per espandere il raggio del raggio su un’area di circa 40 pollici quadrati e trasmettere il raggio a una distanza di 40 piedi.

Il sistema è stato progettato per funzionare sia in ambito commerciale che residenziale, dopo intensi test di sicurezza, afferma il coautore di carta e il capo squadra Arka Majumdar , ricercatoredi fisica e ingegneria elettrica:

“Oltre al meccanismo di sicurezza che termina rapidamente il raggio di ricarica, la nostra piattaforma include un dissipatore di calore per dissipare il calore in eccesso generato dal raggio di carica. Queste caratteristiche offrono al nostro sistema di ricarica wireless i solidi standard di sicurezza necessari per applicarlo a una varietà di impostazioni commerciali e domestiche. ”
Il gruppo del dissipatore di prototipi del team UW, che può essere collegato alla parte posteriore di uno smartphone, è costituito da una cella fotovoltaica (quadrata argentata, in alto) collegata a un generatore termoelettrico (in bianco). Il generatore è montato sopra un dissipatore di alluminio. L’intero assemblaggio ha uno spessore di soli 8 mm e una larghezza di 40 mm.
Questo potrebbe essere particolarmente utile nelle famiglie con più dispositivi, in particolare quelli che hanno disaccordi su iPhone vs Android e quindi non possono condividere cavi USB. Invece di una brutta massa di cavi, gli utenti potevano semplicemente posizionare i loro telefoni su un tavolo. L’emettitore laser potrebbe essere posizionato meglio sul soffitto in modo da ridurre al minimo il rischio di camminare attraverso il raggio e spegnere continuamente il dispositivo.

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