SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ CẦN THƠ

Khoa học, công nghệ và Đổi mới sáng tạo - Khơi dậy khát vọng kiến tạo tương lai

Siêu vật liệu có thể thúc đẩy truyền tải điện không dây

[16/06/2011 17:47]

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.

Bản quyền @ 2017 thuộc về Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Cần Thơ
Địa chỉ: Số 02, Lý Thường kiệt, phường Tân An, quận Ninh Kiều, thành phố Cần Thơ
Điện thoại: 0292.3820674, Fax: 0292.3821471; Email: sokhcn@cantho.gov.vn
Trưởng Ban biên tập: Ông Trần Đông Phương An - Phó Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Cần Thơ