تکنولوژی شارژ بی‌سیم چطور کار می‌کند؟

توضیح شارژ القایی: متد مورد استفاده برای شارژ بی‌سیم که در تلفن‌های هوشمند کاربرد دارد، شارژ القایی است. در این متد با کمک قابلیت انتقال انرژی با استفاده از یک میدان الکترومغناطیس، انرژی از فرستنده (شارژر) به گیرنده (باتری تلفن) منتقل می‌شود. تنها کافی است تلفن خود را روی شارژر بگذارید تا به طور خودکار شارژ آن آغاز شود. به نظر جالب می‌رسد.



نکته منفی این است که تکنولوژی‌های فعلی فقط امکان انتقال انرژی از فاصله چند میلیمتری را ممکن می‌سازند. این یعنی شما نمی‌توانید تلفن در دست، در خانه راه بروید و از روی خوشحالی هوار بکشید: «تلفنم داره شارژ میشه، داره شارژ میشه!» ولی حداقلش این است که مجبور نیستید مثل متصدیان مراکز مخابراتی قدیم، مدام شارژر را به پورت وصل کنید!

استاندارد شارژ بی‌سیم: اگر از خودتان می‌پرسید که چرا هنوز شارژهای بی‌سیم به خط اصلی بازار تبدیل نشده‌اند، جواب را باید در عدم وجود یک استاندارد واحد دانست. به همین خاطر هر شارژر بی‌سیمی باید برای تلفن خاصی ساخته شود و کاربرد آن با دستگاه‌های دیگر ممکن نیست، بنابراین خبری هم از فراگیری‌اش نیست.

با این حال کنسرسیوم انرژی بی‌سیم (Wireless Power Consortium) یک گام در این راه برداشته و Qi را وضع کرده که مجموعه‌ای از رهنمون‌ها و راهبردهای صنعتی برای شارژ القایی است. تا کنون این کنسرسیوم پشتیبانی ۸۴ تولیدکننده و اوپراتور را در این زمینه به دست آورده. اگر استانداردی برای این بخش تعریف و فراگیر شود، مسلم است که اقبال عمومی به آن نیز افزایش خواهد یافت.

اما اپل تا به حال در این زمینه خیلی ساکت بوده. در کوپرتینو چه خبر است؟

پتنت جدید اپل: شارژ تکانشی بدون نیاز به شارژر



اپل مشهور به ورود تأخیری ولی موفق به حیطه‌های جدید است. این کمپانی سال‌ها کاری با دنیای تبلت‌ها نداشت، ولی وقتی آمد با توپ پُر آمد. و حالا در این قحطی نوآوری، پتنت جدیدی را ثبت کرده که خبر از عوض کردن میدان بازی می‌دهد. تیم کوک و رفقا دارند روی یک سیستم شارژ الکترو-موتیو کار می‌کنند.

در تئوری، یک سیستم شارژ با مبنای تکانشی، می‌تواند به این معنا باشد که دستگاه‌های شما هرگز نیاز نخواهند داشت که به یک شارژر وصل شوند بلکه کافی است آنها را تکان دهید تا باتری شارژ شود. این نوع تکنولوژی چیز جدیدی نیست، مدت‌ها است که در مقیاس‌های کوچک از آن استفاده می‌شود؛ مثلاً رادیوها و ساعت‌هایی که با تکان دادن جان دوباره می‌گیرند. برای تولید جریان الکتریسیته به این روش، این سیستم‌ها از یک سیم‌پیچ مسی و آهنربا برای تولید جریان استفاده می‌کنند.

اما پتنت جدید اپل استفاده از سیم‌پیچ‌های پرینت شده به همراه آهن‌رباهای متحرک را نشان می‌دهد، و این درست برعکس طراحی‌های قدیمی است که در آنها یک سیم‌پیچ مسی در داخل آهنرباهای ثابت حرکت می‌کند. در سیستم اپل، آهنرباها در کنار یک صفحه‌مدار که سیم‌پیچ‌های چاپ شده را روی خود دارد حرکت می‌کنند تا نیروی محرک الکترونیکی تولید شود.

کلید کارایی این سیستم، درست کردن سیم‌پیچ‌های پرینت شده است که اپل در پتنت خود مدعی است به وسیله تکنیک‌های مدرن چاپ صفحه‌مدارها می‌توان آن را ساخت: «سیم‌پیچ‌های چاپی می‌توانند به وسیله قرار دادن مس در زیرلایه‌ها در قالب اَشکالی شبیه سیم‌پیچ ایجاد شوند.»

به منظور تولید انرژی لازم، صفحه مدار چاپی می‌تواند لایه‌های متعددی داشته باشد که سیم‌پیچ‌های چاپی در آنها قرار گرفته باشند. این لایه‌ها می‌توانند به وسیله رابط‌های الکتریکی به هم متصل شوند و یک سیم‌پیچ مجتمع را به وجود آورند.



در حالی که آهن‌رباها در امتداد سیم‌پیچ چاپی حرکت می‌کنند، جریان الکتریکی ایجاد می‌شود؛ این حرکت می‌تواند در اثر تکان دادن عمدی و یا استفاده عادی کاربران ایجاد و منجر به تولید الکتریسیته شود. جریان تولیدی نیز می‌تواند به باتری منتقل و ذخیره گردد.

کل این قطعه اختراعی کوچک است و می‌تواند در داخل ابزارهای قابل حملی چون آیفون و آیپاد مورد استفاده قرار بگیرد. البته مصرف انرژی این دو آی‌دیوایس به نسبت انرژی تولیدی توسط این مولد کوچک زیاد است و فعلاً مشخص نیست که آیا می‌تواند کل مصرف دستگاه را تأمین کند یا اینکه با تأمین بخشی از آن، همچنان وابستگی به شارژر وجود خواهد داشت. اما حرکت اپل به سمت تولید آی‌دیوایس‌های دارای قطعات الکترونیکی کم‌مصرف نوید این را می‌دهد که این اختراع بتواند در مواقع اتمام باتری دستگاه، انرژی لازم برای کار با آن را برای دقایق اضافه‌ای در اختیار کاربر قرار دهد و احتمالاً روزی فرا برسد که دیگر نیازی به شارژر نداشته باشید.

هر چند مشخص نیست که این اختراع چه زمانی در تولیدات اپل به کار گرفته شود ولی ثبت پتنت آن نشان‌دهنده نگاه عملگرایانه اپل به تحقق دستگاه‌های به تمام معنا بی‌سیم است. باید دید این پتنت چه موقع در محصولات اپل نمایان خواهد شد.