یک گام تا انتقال بی‌سیم برق
مجله علمی ایلیاد - محققان دانشگاه استنفورد روشی علمی برای انتقال بی‌سیم برق را کشف کرده‌اند که دیدگاه «نیکولا تسلا» از شبکه‌ی برق بی‌سیم را به واقعیت مبدل خواهد کرد. بکارگیری این روش به معنای هزینه‌ی پایین‌تر و راحتی بیشتر برای وسایل الکترونیک است. نیکولا تسلا تصریح کرده بود که امکان عرضه‌ی برق در همه جای دنیا بدون نیاز به رشته‌های درهم پیچیده سیم وجود دارد.
شاید نزدیک‌ترین واقعیت به این رویا، سیم پیچی تسلا باشد که در سال ۱۹۸۱ میلادی به‌دست خود نیکولا تسلا اختراع شد. هرچند رویای او، فراتر از سیم‌پیچی ساده بود که شامل شبکه‌ای جهانی از برق بی‌سیم می‌شد که هرخانه، مغازه یا وسیله‌ی نقلیه بتواند هرگاه نیاز بود از آن استفاده کنند. درحال حاضر محققان استنفورد معتقدند که احتمالاً فناوری شارژ بی‌سیم را به‌دست آورده‌اند؛ چرا که توانسته‌اند برق را به‌صورت بی‌سیم به وسایل متحرک نزدیک منتقل کنند.
اگر تکنولوژی آن‌ها قابل دست‌یابی باشد، آن‌ها به راهی برای شارژ اتومبیل‌های الکترونیکی در هنگام حرکت، دست یافته‌اند. از بین رفتن مشکلات مربوط به دسترسی به ایستگاه شارژ و ظرفیت باتری‌های EV دست یافته‌اند. اگر مانع نهایی واقعاً برطرف شود، برق به آسانی می‌تواند به سوخت استاندارد خودرو در سراسر جهان تبدیل شود. «شائوفن»، نویسنده و استاد مهندسی برق در مصاحبه‌ای با استنفوردنیوز گفت: «همچنان نیاز به افزایش قابل توجه ولتاژ برق انتقال یافته به خودروهای الکترونیکی داریم، اما شاید نیازی به افزایش بیش از حد این فاصله میان منبع شارژ و خودرو نداشته باشیم.» آنگونه که گروه در گزارش دستاوردهای خود منتشر کرده است، قدرت انتقال‌یافته بسیار کمتر از آن است که برای تامین انرژی و وسایل نقلیه کافی باشد. با این حال آن‌ها به نوعی از انتقال انرژی با قدرت متوسط بی‌سیم بر پایه انعکاس مغناطیسی نوسانی رسیده‌اند.
الکتریسیته از طریق سیم‌ها، میدان مغناطیسی نوسانی ایحاد می‌کند و این میدان الکترون‌ها را به نوسان متصل می‌کند و همین فرآیند باعث انتقال بی‌سیم انرژی می‌شود. هرچند این فرآیند انتقال تنها زمانی کارآمد است که سیم‌پیچ‌های در حال نوسان با توجه به وسیله‌ی متحرک تنطیم شوند. تا امروز، این مساله یکی از مشکلات اصلی انتقال انرژی بی‌سیم بوده است؛ چرا که راهی برای تنظیم سیم پیچ‌ها برای شارژ خودکار اشیاء متحرک وجود دارد. محققان این مشکل را با استفاده از مقاومت ولتاژ برای شناسایی موقعیتی که باید بدون کمک انسانی تنظیم شوند، حل کرده است.
آینده بی‌سیم تسلا، به تحقق می‌پیوند؛ این تحقیق بخشی از حرکت بزرگی در راستای بزرگراه‌های ایمن‌تر با انرژی پاک با ترافیک قابل کنترل است که حتی نهایتاً از اتومبیل‌های اتوماتیک خودران نیز پشتیبانی خواهد کرد. فن در مصاحبه توضیح می‌دهد: «درتئوری، فرد می‌تواند برای مدت زمان نامحدود بدون نیاز به توقف برای شارژ، رانندگی کند. امید است که شما بتوانید اتومبیل الکتریکی خود را در حال حرکت در بزرگراه شارژ کنید. یک سیم‌پیچ در قسمت زیرین اتومبیل می‌تواند نیروی الکتریسیته‌ی لازم را از رشته سیم پیچی متصل به جریان الکتریکی تعبیه شده در جاده، دریافت کند.»
او ادامه داد: «در نهایت، ما می‌توانیم با استفاده از سیم‌پیچی‌های جاسازی شده در جاده، از سیستم بزرگراهی کاملاً خودکار لذت ببریم. اتومبیل‌های خودران الکترونیکی می‌توانند به‌صورت بی‌سیم از مبدا شارژ شوند و GPSها و سایر سیستم‌های مکان‌یابی به‌صورت بی‌سیم به منبع انرژی متصل شوند.»
چقدر این نتیجه در مقایسه با دیدگاه تسلا از شبکه جهانی برق متفاوت است؟ سیستم بی‌سیم او جهان را با برج‌های بی‌سیمی که انرژی را همراه با داده منتقل می‌کردند به یکدیگر متصل می‌کنند و کاربران می‌توانند به تنهایی با آنتن‌ها به این شبکه متصل شوند. اگرچه برنامه‌ی او هرگز حتی از برج اول که دقیقاً صدسال پیش تخریب شد، پیش برده نشد، دید او از آینده بسیار دقیق بود. گروه استنفورد اکنون سنگ بنای آن را گذاشته است و امیدواریم که تعبیر ادامه‌ی آن نیز به‌زودی اتفاق بیفتد.
نوشته: کارلا لانت
ترجمه: محبوبه معصوم‌نیا – مجله علمی ایلیاد