Tags:
Node Thumbnail

ทีมนักวิจัยจาก University of Washington ได้ทำการทดลองชาร์จไฟแบบไร้สายให้กับโทรศัพท์มือถือด้วยเทคนิคใหม่โดยการยิงแสงเลเซอร์จากระยะไกลได้เป็นผลสำเร็จ

ที่ผ่านมาถึงตอนนี้ การชาร์จไฟแบบไร้สายแทบทั้งหมดเป็นการส่งผ่านพลังงานผ่านคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในย่านความถี่คลื่นวิทยุทั้งสิ้น ไม่ว่าจะเป็นมาตรฐานของ Qi ซึ่งใช้คลื่นในช่วง 100 - 205 kHz, มาตรฐาน PMA ซึ่งใช้คลื่นในช่วง 277 - 357 kHz หรือมาตรฐาน A4WP ที่ใช้คลื่นความถี่ 6.78 MHz แต่ในเมื่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านั้นใช่ว่าจะมีเพียงคลื่นวิทยุ ทีมวิจัยจึงทดลองใช้คลื่นแสงมาทำหน้าที่ส่งผ่านพลังงานดูบ้าง

พวกเขาใช้เครื่องยิงลำแสงเลเซอร์ (เป็นรังสีอินฟราเรดย่านใกล้) ส่งผ่านพลังงานแบบต่อเนื่องด้วยกำลัง 2 วัตต์ เป็นระยะทาง 4.3 เมตร ไปยังตัวรับพลังงานซึ่งจะเปลี่ยนพลังงานให้อยู่ในรูปพลังงานไฟฟ้าเพื่อชาร์จไฟให้กับสมาร์ทโฟนหรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใดก็ตาม โดยขนาดของชุดการทดลองนี้สามารถส่งผ่านพลังงานไปยังพื้นที่เป้าหมายขนาดประมาณ 25 ตารางเซนติเมตร

No Description

ทีมวิจัยระบุว่าสามารถปรับแต่งเครื่องยิงเลเซอร์ให้เพิ่มกำลังการยิงให้ยิงลำแสงได้ไกลขึ้นเป็น 12 เมตร พร้อมทั้งขยายขนาดของลำแสง ทำให้ตกกระทบพื้นที่เป้าหมายขนาด 100 ตารางเซนติเมตรได้ ซึ่งพื้นที่เป้าหมายขนาดดังกล่าวเปรียบได้กับพื้นที่ว่างเล็กๆ บนโต๊ะทำงาน ที่ซึ่งเราจะสามารถวางสมาร์ทโฟนกี่เครื่องก็ได้ในบริเวณนั้นเพื่อรับการชาร์จด้วยเลเซอร์ 2 วัตต์ได้ทั้งหมด ซึ่งทีมวิจัยระบุว่าความเร็วในการชาร์จไฟด้วยเลเซอร์นี้เปรียบได้กับการเสียบสายชาร์จไฟโดยตรง

สำหรับตัวสมาร์ทโฟนเองที่จะใช้ระบบชาร์จไฟด้วยเลเซอร์นี้ จะต้องติดตั้งแผ่นรับพลังงานไว้ด้านหลังของเครื่อง ซึ่งมันจะทำหน้าที่แปลงพลังงานที่ได้รับจากเลเซอร์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ ทั้งนี้ทีมวิจัยยังได้พัฒนาแผ่นรับพลังงานโดยคำนึงถึงเรื่องความร้อนที่เกิดจากการชาร์จด้วยเลเซอร์ด้วย จึงได้เพิ่มแผ่น thermoelectric ที่เป็นแผ่นบางเรียบทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานความร้อนให้กลายเป็นพลังงานไฟฟ้าช่วยเติมประจุให้แบตเตอรี่อีกทางหนึ่ง และยังมีแผ่นโลหะอีกชุดหนึ่งที่จะทำหน้าที่เป็นแผงระบายความร้อน ช่วยปลดปล่อยความร้อนส่วนที่เกินกว่าจะเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้าได้ทันด้วย

No Description

ใช่แต่เพียงเรื่องของระบบการยิงลำแสงเพื่อส่งพลังงานอันเป็นหัวใจของงานวิจัยนี้เท่านั้นที่น่าสนใจ ทว่าหลักการทำงานแวดล้อมอื่นๆ ต่างก็ผ่านกระบวนการคิดและมีการใช้เทคนิคที่น่าสนใจเช่นกัน อย่างเรื่องของการเปิดและปิดโดยอัตโนมัติของเครื่องยิงลำแสง รวมทั้งเรื่องของความปลอดภัยที่ต้องคิดหาวิธีป้องกันไม่ให้ลำแสงเลเซอร์พลังงานสูงนี้ตกกระทบและทำอันตรายต่อร่างกายของผู้ใช้

สำหรับระบบการเปิดและปิดเครื่องยิงลำแสงนั้น จะอาศัยการตรวจจับสัญญาณจากสมาร์ทโฟนที่ติดตั้งตัวรับพลังงานจากเลเซอร์ไว้ ตัวสมาร์ทโฟนจะปล่อยคลื่นเสียงที่หูมนุษย์ไม่อาจได้ยินออกมา คลื่นเสียงดังกล่าวสามารถตรวจจับได้ด้วยไมโครโฟนพิเศษที่ติดตั้งไว้กับระบบเครื่องยิงลำแสง และจากการตรวจจับคลื่นเสียงจนสามารถยืนยันตำแหน่งของสมาร์ทโฟนว่าอยู่ในพื้นที่ชาร์จไฟแล้ว (ซึ่งหมายถึงพื้นที่เป้าหมายการยิงลำแสงขนาด 25 ตารางเซนติเมตรในที่นี้) ระบบก็จะยิงลำแสงเลเซอร์เพื่อส่งพลังงานไปชาร์จไฟให้แก่สมาร์ทโฟน

ส่วนระบบเพื่อความปลอดภัยที่ตัดการทำงานยิงลำแสงเลเซอร์เพื่อป้องกันมิให้ก่ออันตรายต่อผู้ใช้นั้น อาศัยการออกแบบเครื่องยิงลำแสงเลเซอร์ให้ยิงลำแสงออกมาหลายลำ โดยบริเวณกึ่งกลางของเครื่องยิงลำแสงนั้นจะเป็นช่องยิงลำแสงพลังงาน (ลำแสงพลังงานนี้คือลำแสงเลเซอร์หลักที่จะส่งพลังงานไปให้สมาร์ทโฟนซึ่งอาจเป็นอันตรายได้หากตกกระทบร่างกายผู้ใช้) บริเวณด้านข้างโดยรอบของช่องยิงลำแสงพลังงาน ยังมีช่องยิงลำแสงอีก 4 ช่อง ซึ่งช่องยิงลำแสงเหล่านี้จะทำหน้าที่ยิง "ลำแสงป้องกัน" ทั้งนี้ในการทดลองจริง ทั้งลำแสงพลังงานและลำแสงป้องกันจะไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า (ลำแสงป้องกันสีแดงที่ปรากฏในภาพประกอบ เกิดขึ้นจากการปรับตั้งเป็นพิเศษเพื่องานถ่ายภาพประกอบการนำเสนองานวิจัยเท่านั้น)

No Description

ลำแสงป้องกันนี้เป็นลำแสงเลเซอร์พลังงานต่ำ ในขณะทำการชาร์จไฟให้สมาร์ทโฟน ลำแสงป้องกันนี้จะตกกระทบกับตัวสะท้อนแสงที่ติดตั้งไว้กับแผ่นรับพลังงานที่อยู่ด้านหลังสมาร์ทโฟน และสะท้อนกลับมายัง photodiode ที่เครื่องยิงเลเซอร์ ซึ่งตัว photodiode นี้จะทำหน้าที่เป็นเซ็นเซอร์ตรวจจับการสะท้อนของลำแสงป้องกัน หากมีวัตถุอื่นใดมาบดบังลำแสงป้องกันมิให้สะท้อนกลับมายัง photodiode นี้ได้ ระบบจะเข้าใจว่าวัตถุนั้นกำลังจะเคลื่อนเข้าไปตัดผ่านแนวลำแสงพลังงานอันจะเป็นอันตรายได้ ถึงตรงนี้ระบบจะทำการหยุดยิงลำแสงพลังงานทันที

ทีมวิจัยได้ปรับปรุงระบบหยุดยิงลำแสงพลังงานเมื่อมีวัตถุบดบังลำแสงป้องกันให้ตอบสนองรวดเร็วจนแน่ใจว่า ไม่มีวัตถุใดที่เคลื่อนด้วยอัตราเร็ว 44 เมตรต่อวินาที จะเคลื่อนที่ตัดผ่านแนวลำแสงพลังงานได้ทัน ซึ่งตัวเลขอัตราเร็ว 44 เมตรต่อวินาทีนี้มีนัยสำคัญในฐานะสถิติอัตราเร็วสูงสุดที่มนุษย์จะสามารถเคลื่อนไหวร่างกายส่วนใดส่วนหนึ่งได้โดยอ้างอิงจากการศึกษาด้านสรีรวิทยา

คำถามที่น่าสนใจต่อไปก็คือ มีโอกาสมากน้อยเพียงใดที่งานวิจัยนี้จะได้รับการพัฒนาต่อยอดเพื่อการเข้าสู่การผลิตในเชิงอุตสาหกรรมเพื่อสร้างเป็นผลิตภัณฑ์ออกวางจำหน่ายจริง

ที่มา - UWNews via SlashGear, เอกสารงานวิจัย

Get latest news from Blognone

Comments

By: Sephanov
iPhoneUbuntu
on 22 February 2018 - 12:11 #1035049
Sephanov's picture

ต่อยอดเอาไปชาร์ทดาวเทียม หรือสถานีอวกาศ ก็น่าจะได้นะ

By: hisoft
ContributorWindows PhoneWindows
on 22 February 2018 - 12:12 #1035050 Reply to:1035049
hisoft's picture

พวกนั้นรับจากแสงอาทิตย์โอเคอยู่แล้วมั้งครับ ยิงแสงขึ้นไปนี่จะเหลือสักกี่ %

By: Architec
ContributorWindows PhoneAndroidWindows
on 22 February 2018 - 12:25 #1035054 Reply to:1035049

มีแต่จะทำกลับกันครับ จำได้ว่าญี่ปุ่นมั๊งที่ออกไอเดียรวบรวมพลังงานที่ได้จากแสงอาทิตย์บนอวกาศแล้วส่งผ่านคลื่น Microwave ลงพื้นโลกเพื่อแก้ปัญหาพลังงานขาดแคลน/ลดการใช้นิวเคลียร์

ตัวอย่างก็มี GX-9900 ครับผม /เจอถีบ

By: titleds
AndroidUbuntuWindows
on 22 February 2018 - 13:08 #1035066 Reply to:1035054

ระบบนี้มีการใช้งานในระดับ prototype นะครับ อยู่ใน ZGMF-X56S //หลบเท้า

By: allzero
AndroidWindows
on 22 February 2018 - 14:24 #1035087 Reply to:1035066
allzero's picture

น่าจะเป็น GX-9900 กับ GX-9901 มากกว่าน่ะครับ

By: titleds
AndroidUbuntuWindows
on 23 February 2018 - 09:35 #1035224 Reply to:1035087

ผมหมายถึงระบบในตัวกระทู้ครับ

By: YF-01
AndroidUbuntu
on 22 February 2018 - 15:33 #1035104 Reply to:1035054

ที่ใหม่กว่าจะเป็น Orbital Elevator ที่ส่งพลังกลับมาที่โลกครับ พัฒนาอีกหน่อยจะได้เตา GN เลย

By: TheOne
iPhoneWindows Phone
on 22 February 2018 - 19:17 #1035154 Reply to:1035054
TheOne's picture

น่าจะอีก 2 ปีครับ (2020) จะปล่อยโรงไฟฟ้าต้นแบบขึ้นสู่อวกาศ

By: pote2639
ContributoriPhoneWindows PhoneWindows
on 23 February 2018 - 00:31 #1035187 Reply to:1035054

idea นี้นึกถึง microwave power plant ของ simcity เลย


I am Death incarnate!

By: TeamKiller
ContributoriPhone
on 22 February 2018 - 13:49 #1035081 Reply to:1035049
TeamKiller's picture

เคยได้ยินพวกแนวคิดนี้ ไม่รู้มีจริงยัง แบบจรวจเดินทางไกลๆ ส่งพลังงานด้วย Laser ไปยังยาน

By: hisoft
ContributorWindows PhoneWindows
on 22 February 2018 - 16:05 #1035117 Reply to:1035081
hisoft's picture

จรวดเดินทางไปที่ไหนล่ะครับ ยิงจากบนผิวโลกก็ไม่ได้นะครับแสงกระเจิงหมด อย่างน้อยก็ต้องไปยิงนอกชั้นบรรยากาศ

By: TeamKiller
ContributoriPhone
on 22 February 2018 - 16:15 #1035120 Reply to:1035117
TeamKiller's picture

เคยอ่านเจอมานานมาแล้วอะครับ ลองหาเกี่ยวกับ Laser propulsion

น่าจะยิงจากบนโลกนะครับ ตั้งเป็นฟาร์มยิงขึ้นฟ้าไป

ภาพจาก https://en.wikipedia.org/wiki/Laser_propulsion

alt="upic.me"

By: PsFreedom
ContributorAndroidRed HatUbuntu
on 23 February 2018 - 05:33 #1035198 Reply to:1035117
PsFreedom's picture

จากข่าวนี้เลยครับผม

หาอยู่นานเลย เพราะคุ้นจริงๆ ว่าเหมือนเคยอ่านจาก BN แต่นึก Keyword ไม่ออก


Samsung เป็นแบรนด์ที่คิดจะครองโลก !!!

By: hisoft
ContributorWindows PhoneWindows
on 23 February 2018 - 14:49 #1035281 Reply to:1035198
hisoft's picture

เป็นคนละลักษณะกันนะครับ แต่พอย้อนกลับไปอ่านแล้วก็นึกขึ้นได้ว่ายิงจากพื้นโลกแบบนั้นแล้วมันจะคุมลำแสงยังไง - -

By: PsFreedom
ContributorAndroidRed HatUbuntu
on 23 February 2018 - 17:42 #1035315 Reply to:1035281
PsFreedom's picture

พอเข้าใจครับ อันนึงเป็นพลังงานแบบชาร์จแบต (โทรศัพท์ไม่ได้เคลื่อนที่ไปไหน) ส่วนข่าวเก่าเป็นผลักดันขับเคลื่อน Propulsion

แต่มันต่อเนื่องมาจากที่ยิงตรงจากพื้นโลกนี่แหละครับ


Samsung เป็นแบรนด์ที่คิดจะครองโลก !!!

By: nrml
ContributorIn Love
on 22 February 2018 - 12:19 #1035053
nrml's picture

ชอบตรงแนวคิดแบบ proactive

By: zipper
ContributorAndroid
on 22 February 2018 - 12:25 #1035055

เอาไปทำที่ชาร์ตรถไฟฟ้าตอนรถติดบนถนน

By: Justin Harles
AndroidWindows
on 22 February 2018 - 12:53 #1035062 Reply to:1035055
Justin Harles's picture

ความคิดดีครับ ติดตรงเสาไฟข้างถนนซะเลย

By: Alios
iPhoneAndroidWindows
on 22 February 2018 - 16:53 #1035136 Reply to:1035062

หมายถึงขับมาชนเพื่อชาร์จรึครับ -.-

By: Architec
ContributorWindows PhoneAndroidWindows
on 22 February 2018 - 12:28 #1035056

ยกมือถามครับ มันจะมีผลกระทบกับ CMOS Sensor ไหมครับ (ตามตัวอย่างด้านล่างเลย)

https://www.youtube.com/watch?v=qzyKLoEDb64

By: john dick
iPhone
on 22 February 2018 - 14:26 #1035057

สุดยอดมาก แต่ขอใช้แบบเสียบสายเหมือนเดิมดีกว่า ท่าทางจะไม่ปลอดภัย

By: impascetic
Android
on 26 February 2018 - 14:53 #1035668 Reply to:1035057

ไอ้ที่ระเบิดทุกวันนี้มันก็เสียบสายไม่ใช่เหรอครับ

By: Remma
AndroidWindows
on 22 February 2018 - 12:52 #1035061
Remma's picture

เลเซอร์ 2W เผลอมองเข้าตาตรงๆก็ตาบอดถาวรล่ะครับ

By: hisoft
ContributorWindows PhoneWindows
on 22 February 2018 - 13:08 #1035065 Reply to:1035061
hisoft's picture

ผิวหนังยังไม่รอด เจอเลนส์รวมไปเรตินาก็ไหม้แน่ๆ ล่ะครับ

By: thanyadol
iPhone
on 22 February 2018 - 13:24 #1035071 Reply to:1035061

2W พลาดไปโดนนิดเดียวนี่ จบเลย

By: xanthics on 22 February 2018 - 13:14 #1035068

เช้ด อย่างล้ำ

By: Krit04
iPhoneWindows
on 22 February 2018 - 13:16 #1035069
Krit04's picture

แนวคิดดีครับ แต่คงดีกว่าถ้ารอจนเขาพัฒนา จนความถี่คลื่นที่สามารถชาร์ตได้เป็นความถี่ที่ช่วงคลื่นยาวกว่านี้ (คลื่นวิทยุ ไมโครเวฟ) หรือสั้นกว่านี้ (แต่คงไม่ถึงระดับรังสี) เพราะคลื่นพวกนี้น่าจะผ่านสิ่งกีดขวางได้ดีกว่า visible wave

By: neonicus
Android
on 22 February 2018 - 14:24 #1035088

อยากรู้ถึงความคุ้มค่า
จ่ายไฟฟ้าไปเท่าไหร่ ชาร์จเก็บไปเท่าไหร่ สูญเสียไปในพื้นที่ที่ไม่มีเครื่องมารับพลังงานไปเท่าไหร่

By: 100dej
AndroidWindows
on 22 February 2018 - 15:28 #1035102

44 เมตร/วินาที
ไม่ได้กันแมลงวันบินผ่านซินะ

By: Jirawat
Android
on 22 February 2018 - 15:51 #1035110 Reply to:1035102
Jirawat's picture

เลเซอยิงยุง กะเรเซอยิง แมงวัน ​น่าสนฆะ

By: gobman
iPhoneAndroidSymbianUbuntu
on 22 February 2018 - 15:32 #1035103

PoFo (Power-over-Fiber Optical)

By: topty
Contributor
on 22 February 2018 - 20:39 #1035162

ระบบจะเข้าใจว่าวัตถุน้้นกำลังจะเคลื่อนเข้าไปตัดผ่าน

น้้น => นั้น

By: errin on 23 February 2018 - 08:39 #1035209

นึกถึงกันดั้มเลย ยิงเลเซอร์ชาร์จไฟใส่หน้าผาก

By: sawitree
iPhoneWindowsIn Love
on 24 February 2018 - 01:20 #1035361

กว่าจะใช้งานได้จริง อีก 20 ปี