هل يمكن شحنُ الأجهزةِ الإلكترونيةِ القابلةِ للحملِ (كالموبايل) لاسلكياً؟

استمع على ساوندكلاود 🎧

نعاني جميعاً من مشكلة شحن أجهزتنا المحمولة كالموبايل، واللابتوب، والأجهزة اللوحية وغيرها، حيث إننا نضطر لاصطحاب الشواحن والأسلاك والكابلات المرافقة أينما ذهبنا، وطالما أن كثيراً من مميزات حياتنا الحالية تعتمد على نقل الإشارات لاسلكياً كالبلوتوث والراديو والتلفاز والانترنت، يبدو السؤال عن إمكانية تسخير الطاقة الكهربائية لشحن أجهزتنا المحمولة لاسلكياً منطقياً جداً.

إن كثيراً من الأجهزة كالآلات الحاسبة، ولوحات المفاتيح، وغيرها، يمكن بسهولة في هذه الأيام إعادةُ شحنها عن طريق الطاقة الشمسية دون الحاجة لاستخدام أية أسلاك أو موصلات أو منافذ USB. ولكن الأمرَ مختلفٌ فيما يخّصُ الهواتفَ المحمولة، حيث إنها تستخدم الكثير من الطاقة، أكثر مما قد تظن.

يقول الدكتور في معهد ماساتشوستس للتكنلوجيا MIT يوغيش راماداس: " يمكنك استخدام الطاقة الشمسية أو اللاسلكية في الأجهزة ذات مستويات الطاقة الأقل " ويضيف: "ولكن هذا غير ممكن في حالة الهاتف الخليوي، وذلك لأن مستويات الطاقة في الهاتف الخليوي ذات مرتبة أعلى من الأجهزة البسيطة، حيث إن المساحة الضرورية لاستقبال طاقة شمسية كافية لإعادة شحن الهواتف الذكية ستكون كبيرة جداً".

وبينما يبدو من السهل نقل البيانات إلى الأجهزة الخلوية لاسلكياً عن طريق إشارات الأقمار الصناعية، فإن هذه الطريقة ليست عملية بما يكفي لإعادة شحن الهواتف الخليوية، يقول راماداس: "تحتوي الهواتف الخليوية على مستقبلات حساسة جداً تستطيع استقبال البيانات بسهولة، ولكن مرة أخرى، فإنك ستحتاج إلى شيء ما أكبر بكثير من هوائي الهاتف لاستقبال وتوليد ما يكفي من الطاقة لشحن البطارية".

ولكن هذا لا يعني أنه لا يمكن استخدام بدائل أخرى للشواحن السلكية التقليدية، حيث إنه يوجد حالياً في السوق رفادات ،pads أو ألواح شحن لاسلكية ليس فقط للهواتف المحمولة بل أيضاً لأجهزة أخرى مثل فراشي الأسنان الكهربائية وغيرها. تعتمد هذه الألواح على طريقة الشحن الحثّية التي تستخدم الطاقة الكهرومغناطيسية للحث على نقل الطاقة إلى الجهاز دون استخدام أية توصيلات سلكية. يوضع اللوح على سطح طاولة ويتم إدخال الهاتف في كمّ sleeve خاص (لاستقبال الطاقة وتزويده بها)، أو وضعه مباشرة فوق الرفادة، حيث يقوم ملف الإرسال في اللوح pad بإرسال إشارة عالية الطاقة ذات تردد معين، يتوافق وملف الاستقبال في الهاتف المحمول الذي يتولى مهمة استقبال تلك الإشارة لاستخدامها في عملية الشحن.

توقع راماداس في عام 2012 أنه ربما في المستقبل سيكون هناك شواحن لاسلكية عالمية: "قريبا جداً سنرى العديد من شركات الهواتف المحمولة قد أخرجت للسوق شواحن يمكن أن تستخدم مع مختلف العلامات التجارية من الهواتف المحمولة"، وأضاف: "العديد من الأشخاص سيكونون قادرين على وضع هواتفهم على الشاحن، الذي يقوم بدوره بشحن جميع الهواتف مرة واحدة". [1]

وحقاً فإنه في عام 2015 قد تمكن مهندسون من جامعة كاليفورنيا من ابتكار هذا الشاحن العالمي، الذي يمكنه ليس فقط شحن الهواتف المحمولة باختلاف أنواعها، بل أيضاً أجهزة إلكترونية أخرى كالحواسب المحمولة، والساعات الذكية، والأجهزة اللوحية في نفس الوقت، حيث إن ملف الإرسال في هذا الشاحن هو عبارة عن ملفين، أحدهما داخلي يعمل عند تردد 200 KHz والآخر خارجي يعمل عن تردد 6.78 MHz وضمن تصميم معين يسمح للإشارة المرسلة أن تتوافق مع ملفات الاستقبال لمختلف الأجهزة المحمولة، التصميم الجديد لملف الإرسال هو ما يميزه عن الشواحن السابقة التي كانت تتألف من ملف إرسال واحد يعمل عند تردد معين يتوافق مع جهاز بعينه دون غيره. [2]

وفي نفس العام 2015 تمكّن علماء صينيون من تحسين كفاءة النقل اللاسلكي للطاقة الكهربائية عن طريق إضافة مواد خارقة metamaterials إلى ملفات الإرسال، يمكنك التعرف أكثر على هذه التقنية من هنا

هنا

كما توجد أبحاث للقيام بشحن لاسلكي لوسائل النقل الكهربائية هنا

ولكن ماذا عن وسيلة شحن لاسلكية تكسر حاجز المسافة بين الشاحن والهاتف، بحيث يمكنك أن تشحن هاتفك أينما كنت؟

يجيب راماداس على هذا السؤال: "إن البحوث جارية حالياً لزيادة المسافة بين اللوح الشاحن والجهاز الخليوي. لا أستطيع التنبؤ باليوم الذي تصبح فيه قادراً على شحن هاتفك باستمرار من أي مكان توجد فيه" ويضيف: "إن هذا الأمر لن يحدث في أي وقت قريب". [1]

هناك تقنية ظهرت مؤخراً تدعى "كوتا"، من شأنها أن تزيد من المسافة بين مرسل الطاقة الكهربائية (الشاحن)، والمستقبل حتى 9 أمتار، يمكنك التعرف أكثر على هذه التقنية من هنا

إذاً فالجواب على السؤال الأساسي: "هل يمكن شحن الأجهزة الإلكترونية القابلة للحمل لاسلكياً؟"

هو نعم، إنّ هذا ممكن وموجود حالياً، ولكن تعتريه بعض الصعوبات في كسر حاجز المسافة بين المرسل والمستقبل، ومن يدري فربما في السنوات القليلة القادمة سنكون قادرين على شحن أجهزتنا المحمولة في أي مكان في العالم دون الحاجة لأية أسلاك.

المصدر:

[1] هنا

[2] هنا