Siêu vật liệu có thể thúc đẩy truyền tải điện không dây
Đó là kết luận của các kỹ sư tại Đại học Duke ở Bắc Carolina, Hoa Kỳ sau khi nghiên cứu về siêu vật liệu (metamaterial).
Trong thời gian gần đây,
người tiêu dùng được sử dụng phương pháp sạc điện không dây phạm vi gần cho các
thiết bị di động, nhưng chưa có cải tiến đặc biệt nếu như các thiết bị sạc có
kích thước lớn hơn như các loại xe điện kết nối với lưới điện không dây. Vấn đề
truyền tải một lượng nhỏ điện năng giữa các khoảng cách dài hơn, đó là hầu hết
điện năng bị phân tán trước khi nó tới thiết bị tiếp nhận. Và nếu bạn tăng điện
năng thì bức xạ cũng sẽ là vấn đề nan giải.
PGS Yaroslav Urzhumov,
nghiên cứu về kỹ thuật điện và máy tính tại Trường kỹ thuật Pratt thuộc Đại học
Duke, cho biết hiện tại, họ có khả năng truyền tải một lượng nhỏ điện năng giữa
các khoảng cách ngắn như các thiết bị nhận dạng tần số vô tuyến (RFID). Tuy
nhiên, điện năng lớn hơn như trong các tia la de hoặc vi sóng sẽ đốt cháy
bất cứ thứ gì trên đường đi của nó. Urzhumov cho rằng dựa vào những tính toán
của họ thì có thể sử dụng các siêu vật liệu mới để tăng lượng điện năng truyền
tải mà không gây tác động tiêu cực. Lý thuyết này là các siêu vật liệu được đặt
giữa máy phát và thiết bị tiếp nhận sẽ tạo ra một loại thấu kính mới,
"thu" năng lượng nên hầu hết điện năng đến được với thiết bị sạc.
Siêu vật liệu sẽ làm cho như không có không gian giữa máy phát và thiết bị tiếp
nhận. Do đó, tổn thất điện năng được giảm thiểu.
Các nhà nghiên cứu đứng
đầu là GS David R. Smith là những người đầu tiên chứng minh các siêu vật liệu
có thể giữ vai trò như một thiết bị “che giấu” (cloaking) vào năm 2006 và
nghiên cứu của Urzhumov là một nội dung của nghiên cứu về các "siêu thấu
kính" được tiến hành trong cùng một phòng thí nghiệm. Mấu chốt của nghiên
cứu này là một tính chất được thể hiện trong các siêu vật liệu gọi là chỉ số
khúc xạ âm, nghĩa là các vật liệu này có thể khúc xạ ánh sáng theo cách mà
những thứ trong tự nhiên không làm được, dẫn tới việc thiết kế các "siêu
thấu kính" giúp các nhà nghiên cứu kiểm soát tốt hơn ánh sáng đi tới bằng
cách sử dụng quang học truyền thống. Lý thuyết này cũng được áp dụng cho bất cứ
sóng điện từ nào, do đó, truyền tải điện không dây cũng có thể sử dụng hiện
tượng này.
Theo Urzhumov, hệ thống sẽ
cần được thiết kế cho thiết bị tiếp nhận cụ thể mà về cơ bản, nguồn gốc và mục
tiêu cần phải được "điều chỉnh" lẫn nhau. Nhận thức mới về cách các
siêu vật liệu có thể được chế tạo và bố trí sẽ giúp cho việc thiết kế các hệ
thống truyền tải điện không dây tập trung hơn.