Metamateriale ophæver afstanden ved trådløs energioverførsel
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Metamateriale ophæver afstanden ved trådløs energioverførsel

Metamaterialer vil kunne bruges til af forstærke en effektiv, trådløs overførsel af energi, eventuelt til opladning af bærbare computere, trådløse elevatorer eller elbiler.

Påstanden kommer fra teoretikeren Yaroslav Urzhumov, der er lektor ved David R. Smiths laboratorium på Duke University i North Carolina, USA.

Et særligt metamateriale skal få det til at virke, som afstanden mellem energisender og -modtager forsvinder. Altså set fra sender og modtagers øjne, hvis de havde nogen. Og da netop afstand er hovedproblemet ved trådløs energioverførsel, så kan energitabet i teorien minimeres, hvis man kan få afstanden til at forsvinde, skriver videnskabsmagasinet Eurekalert.

Forskeren Yaroslav Urzhumov har vist, at et særligt metamateriale kan ophæve afstanden mellem en energisender og -modtager. Billedet viser et tidligere udviklet metamateriale, som har et negativt, refraktivt index ved en bestemt, infrarød bølgelængde. (Foto: Wikipedia/NSF) Illustration: Wikipedia/NSF

Ideen er, at der i mellemrummet mellem sender og modtager skal være en speciel konstruktion, en slags energi-linse, som er opbygget af tusinder af tynde, ledende spoler. Spolerne kan dannes ved at ætse materiale væk fra et stykke kobberbelagt glasfiber, altså et trykt kredsløb. Men både linse samt energi-sender og -modtager skal være tunet til hinanden.

De har gjort det før

Det er ikke nogen tilfældig nørd, der siger det. Netop David R. Smiths laboratorium var for fem år siden det første, som viste en undrende omverden, at metamaterialer kunne bruges til at skabe en effekt, der minder om usynlighed.

Siden da har adskillige forskningsinstitutioner over hele verden konstrueret "usynligheds-kapper" i metamaterialer med forskellige udformninger og varierende egenskaber.

Metamaterialer stammer ikke fra naturen. De er menneskeskabte, udspekulerede materialer, som er sammensat af flere stoffer for at opnå usædvanlige egenskaber, som tilsyneladende "trodser" naturlovene.

Og praktiske formål mangler ikke. De usynlige "kapper", som styrer bølger til at løbe udenom et objekt, studeres grundigt for om muligt at konstruere havne-beskyttelsesværn mod farlige havbølger. Stealth-teknologi til fly og ubåde er en anden mulighed.

Yaroslav Urzhumov blev inspireret til sin seneste teori af et forskningsstudium med MERL (Mitsubishi Electric Research Labs), som samarbejder med Duke Center for Metamaterials and Integrated Plasmonics. MERL forsker netop i trådløs overførsel af energi. Men han blev også påvirket af projektet "Superlinse", som er gennemført i Smiths laboratorium på Duke University.

Hans nye teori er offentliggjort i forskningsmagasinet Physical Review B, hvorfra den kan købes for 25 dollars, cirka 135 kroner.

Dokumentation

Artikel i Eurekalert
Forskningsartikel i Physical Review B

Emner : Fysik
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Ideen er, at der i mellemrummet mellem sender og modtager skal være en speciel konstruktion

Lad os sige at en el-bil skal lades via gulvet, så er det nok i forvejen hævet til den mindst mulige afstand op til bilen, når afstanden skal øges for at der kan sættes en konstruktion imellem som kan eliminere den afstand den selv tilføjer for at den kan monteres der... hvad var det du sagde formålet var?

  • 0
  • 0

Jeg tænker at det måske er muligt at lave et gulv i dette metamateriale kombineret med nogle nanopartikler der selv former linsen når både sender og modtager er til stede og strømmen løber. Det vil være ekstremt praktisk på f.eks. virksomheders P-pladser eller ladestationer at parkeringen ikke skal foregå med millimeters nøjagtighed for at undgå spild.

  • 0
  • 0

Fra kilden: http://prb.aps.org/abstract/PRB/v83/i20/e2...

"we propose a power relay system based on a near-field metamaterial superlens and present a thorough theoretical analysis of this system"

Teori:
I nær-felt Poynting vektor er imaginær og giver ikke energi overførsel. Så, de har brug for anden forklaring til den fænomen end de foreslå.

Praktik:
Alle eksisterende metamaterialer baseret på resonans komponenter. Resonans komponenter og energioverførsel (især høj energi) er MEGET dårligt kombination.

  • 0
  • 0

...
Teori:
I nær-felt Poynting vektor er imaginær og giver ikke energi overførsel. Så, de har brug for anden forklaring til den fænomen end de foreslå.
...

Mon dette kan forklare det?:

Jul 18, 2011, Light propagates as if 'space is missing':
http://physicsworld.com/cws/article/news/4...
Citat: "...
Kokaman's group has designed a way to control the dispersion of light by manufacturing a metamaterial that has with a refractive index of zero.
...
"What we've seen is that the light disperses through the material as if the entire space is missing," said Kocaman. "The oscillatory phase of the electromagnetic wave doesn't even advance such as in a vacuum – this is what we term a zero-phase delay."
..."

  • 0
  • 0

Fotoniske fibre har lavt energitab (ved visse bølgelængder):

November 3, 2000, Sandia LabNews: Cheesecloth-like photonics device bends light with little loss:
http://www.sandia.gov/LabNews/LN11-03-00/l...
Citat: "...
the cheesecloth-like structure can be considered essentially a wire for light
...
Because of the very small light loss, the technique offers the potential of ultimately replacing electronic chips with faster, cooler photonic chips
...
two-dimensional crystals are cheaper and far easier to build
..."

Andre biota var før os ;-) :

BBC News: 3 January, 2001, Sea mouse promises bright future:
http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/...
Citat: "...
The sea mouse, or Aphrodita, has spines that normally appear deep red in colour. But when light falls on a spine perpendicular to its axis, stripes of different colours appear - strong blues and greens
...
"The simple structure responsible for this effect is a remarkable example of photonic engineering by a living organism."
...
"These structures may have application in photonic communications, where there is much interest in fabricating photonic crystal fibres with similar morphology."
..."

Number 646 #1, July 16, 2003, AIP: Photonic Crystal Shifts Energy:
http://www.aip.org/enews/physnews/2003/spl...
Citat: "...Shawn Lin and his Sandia colleagues, in the course of their studies of photonic crystals, have seemed to challenge the venerable formulation, made by Max Planck a hundred years ago, of what kind of emission spectrum a body should have..."

Det var danskere som forudsagde og testede fotoniske krystaller virning:

Webarchive backup: Ingeniøren nr. -3/1999: Dansk gennembrud i fiberoptik Danske og engelske forskere har sammen bevist, at optisk fiber med huller i kan transportere lys over lange afstande.
http://web.archive.org/web/20001214044600/...

mar 2000 NKT vil lave fibre med huller.
NKT og DTU går sammen om et nyt selskab, der skal udvikle optiske fibre
http://ing.dk/artikel/28558
http://ing.dk/artikel/32108

  • 0
  • 0

Det hævdes at et specielt metamateriale kan forstærke magnetisme - anvendelser fusionsværker, maglev, magnetiske gear, (næsten) friktionsløse lejer, elektromotorer, elbilers elhjul, elcyker, vindmøller...:

Duke University (2012, February 29). Exotic material boosts electromagnetism safely. ScienceDaily:
http://www.sciencedaily.com/releases/2012/...
"...
By using exotic human-made materials, scientists from Duke University and Boston College believe they can greatly enhance the forces of electromagnetism (EM), one of the four fundamental forces of nature, without harming living beings or damaging electrical equipment.
...
"While we can't suppress the electric field completely, a magnetically-active metamaterial could theoretically reduce the amount of current needed to generate a high enough magnetic field, thus reducing parasitic electric fields in the environment and making high-power EM systems safer. "
...
[b]"The metamaterial should be able to increase the magnetic force without increasing the electric current in the source coil," Urzhumov said.[/b]
..."

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten