Gli ingegneri hanno trovato, per la prima volta, un modo per caricare in sicurezza uno Smartphone in modalità wireless utilizzando un laser. Un fascio stretto e invisibile proveniente da un trasmettitore laser può fornire la carica a uno smartphone posato in una stanza e caricare potenzialmente la batteria del telefono con la stessa velocità di un normale cavo USB.
Per ottenere ciò, i ricercatori hanno montato una sottile cella di alimentazione sul retro di uno smartphone, che carica lo smartphone utilizzando l'energia del laser. Il team ha adottato misure di sicurezza personalizzate, tra cui un dissipatore di calore a piastra piatta in metallo sullo smartphone per dissipare il calore in eccesso dal laser e un meccanismo che consente di spegnere il laser se qualcuno passa accidentalmente sulla traiettoria del raggio di ricarica.
Come funziona la ricarica via laser
Il raggio di carica è generato da un emettitore laser configurato per produrre un raggio focalizzato nello spettro della luce infrarossa. Il sistema di sicurezza si concentra sui "raggi di guardia" a bassa potenza e innocui, emessi da un'altra sorgente laser co-localizzata con il raggio laser di carica. Insieme, i due raggi, fisicamente "circondano" il laser di ricarica.
I "retroriflettori" personalizzati stampati in 3D posizionati attorno alla cella di alimentazione sullo smartphone riflettono i raggi di guardia ai fotodiodi sull'emettitore laser. Essi non forniscono alcuna ricarica al telefono, ma il loro riflesso dallo smartphone consente loro di fungere da "sensore" qualora una persona si muovesse lungo la traiettoria della luce emessa.
"I raggi di guardia sono in grado di agire più velocemente dei nostri movimenti più rapidi perché questi vengono riflessi all'emettitore alla velocità della luce", afferma Gollakota. "Di conseguenza, quando il raggio di guardia viene interrotto dal movimento di una persona, l'emettitore lo rileva entro una frazione di secondo e utilizza un otturatore per bloccare il raggio prima che la persona possa entrare in contatto con esso."
Si prevede che la prossima generazione di dispositivi ottici in nanoscala opererà con frequenze dell'ordine dei Gigahertz, che potrebbero ridurre il tempo di risposta dell'otturatore ai nanosecondi.
Un raggio può fornire una potenza costante di 2 W per un'area di 15 pollici quadrati da una distanza fino a 4,3 metri. Ma l'emettitore può essere modificato per espandere il raggio del raggio di ricarica a un'area di 100 centimetri quadrati ad una distanza di 12 metri.
