Une impression d’artiste d’un nouveau système d’alimentation sans fil qui pourrait éventuellement recharger des appareils n’importe où dans une pièce.
Nous sommes tous habitués à recevoir des données sans fil, mais il est beaucoup plus difficile de transmettre de l’énergie par voie aérienne. Des ingénieurs coréens ont fait la démonstration d’un nouveau système qui utilise des lasers infrarouges pour transmettre de l’énergie jusqu’à 30 mètres, ce qui pourrait déboucher sur une technologie permettant de charger automatiquement votre téléphone dès que vous entrez dans une pièce.
La recharge sans fil est déjà une fonctionnalité des téléphones et autres appareils actuels, mais elle n’est pas beaucoup plus efficace que le simple branchement d’un cordon. L’appareil doit généralement être placé dans une station d’accueil ou être en contact avec une surface spéciale, et il ne peut pas être déplacé pendant la charge.
Pour que la recharge sans fil soit vraiment utile, il faudrait qu’elle fonctionne sur de plus longues distances, en envoyant de l’énergie de manière aussi transparente que le Wi-Fi envoie des données. Les scientifiques s’efforcent d’atteindre cet objectif, en expérimentant la transmission de micro-ondes ou de lasers aux appareils, ou en générant des champs électromagnétiques qui remplissent une pièce, mais cela nécessite souvent des équipements encombrants et complexes.
Pour la nouvelle étude, les scientifiques de l’université Sejong ont mis au point un nouveau système de recharge sans fil qui utilise la lumière infrarouge sur une distance décente. Il se compose de deux éléments principaux : un émetteur qui peut être installé dans une pièce et un récepteur qui peut être intégré à des appareils électroniques. L’émetteur est une source d’énergie optique qui utilise un amplificateur à fibre dopée à l’erbium, lequel produit un faisceau de lumière infrarouge d’une longueur d’onde centrale de 1 550 nanomètres (nm).
Ce faisceau est ensuite tiré dans l’air pour atteindre le récepteur, qui est constitué d’un rétroréflecteur à lentille sphérique. Celui-ci concentre la lumière entrante en un point central, où se trouve une cellule photovoltaïque qui absorbe la lumière et produit de l’électricité. Si la ligne de visée entre l’émetteur et le récepteur est interrompue, le dispositif passe rapidement et automatiquement en mode de sécurité à faible intensité.
Le dispositif expérimental du nouveau système d’alimentation sans fil, qui a été utilisé pour alimenter une diode électroluminescente à une distance maximale de 30 m.
Lors des tests, l’équipe a pu transmettre un faisceau lumineux de 400 mW sur une distance de 30 m, où le récepteur de 10 x 10 mm l’a converti en 85 mW d’énergie électrique. Ce n’est pas beaucoup d’énergie – peut-être assez pour alimenter un ou deux petits capteurs – mais l’équipe affirme qu’il serait possible de passer à une échelle supérieure pour recharger des appareils électroniques courants comme les téléphones. Des systèmes fonctionnant sur un principe similaire sont testés à l’échelle d’un réseau, pour remplacer les lignes électriques.
La conception présente quelques autres avantages par rapport aux précédents systèmes d’alimentation sans fil. Tout d’abord, il ne nécessite pas la rénovation d’une pièce entière comme certains systèmes. La forme sphérique du récepteur lui permet de capter les faisceaux entrants dans n’importe quelle direction, ce qui signifie que l’émetteur n’a pas besoin de se verrouiller sur le récepteur ou de le suivre, comme c’est le cas avec le système Mi Air Charge de Xiaomi. Il fonctionne également sur des distances beaucoup plus longues que les dispositifs tels que les panneaux muraux de l’université de Duke.
L’équipe s’efforce actuellement d’améliorer l’efficacité de la cellule photovoltaïque afin d’augmenter la production d’électricité, et de trouver des moyens de charger plusieurs appareils à la fois.
https://opg.optica.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-30-19-33767&id=497548
