PDA

View Full Version : Goodbye wires - Truyền điện không cần dây



minhquan1712
09-06-2007, 22:31
các students của MIT đã tìm ra cách truyền điện ko cần dây dẫn ^^

MIT team experimentally demonstrates wireless power transfer, potentially useful for powering laptops, cell phones without cords

Franklin Hadley, Institute for Soldier Nanotechnologies
June 7, 2007

Imagine a future in which wireless power transfer is feasible: cell phones, household robots, mp3 players, laptop computers and other portable electronics capable of charging themselves without ever being plugged in, freeing us from that final, ubiquitous power wire. Some of these devices might not even need their bulky batteries to operate.

A team from MIT's Department of Physics, Department of Electrical Engineering and Computer Science, and Institute for Soldier Nanotechnologies (ISN) has experimentally demonstrated an important step toward accomplishing this vision of the future.

The team members are Andre Kurs, Aristeidis Karalis, Robert Moffatt, Prof. Peter Fisher, and Prof. John Joannopoulos (Francis Wright Davis Chair and director of ISN), led by Prof. Marin Soljacic.

Realizing their recent theoretical prediction, they were able to light a 60W light bulb from a power source seven feet (more than two meters) away; there was no physical connection between the source and the appliance. The MIT team refers to its concept as "WiTricity" (as in wireless electricity). The work will be reported in the June 7 issue of Science Express, the advance online publication of the journal Science.
Late-night beeps

The story starts one late night a few years ago, with Soljacic (pronounced Soul-ya-cheech) standing in his pajamas, staring at his cell phone on the kitchen counter. "It was probably the sixth time that month that I was awakened by my cell phone beeping to let me know that I had forgotten to charge it. It occurred to me that it would be so great if the thing took care of its own charging." To make this possible, one would have to have a way to transmit power wirelessly, so Soljacic started thinking about which physical phenomena could help make this wish a reality.
Radiation methods

Various methods of transmitting power wirelessly have been known for centuries. Perhaps the best known example is electromagnetic radiation, such as radio waves. While such radiation is excellent for wireless transmission of information, it is not feasible to use it for power transmission. Since radiation spreads in all directions, a vast majority of power would end up being wasted into free space.

One can envision using directed electromagnetic radiation, such as lasers, but this is not very practical and can even be dangerous. It requires an uninterrupted line of sight between the source and the device, as well as a sophisticated tracking mechanism when the device is mobile.
The key: Magnetically coupled resonance

In contrast, WiTricity is based on using coupled resonant objects. Two resonant objects of the same resonant frequency tend to exchange energy efficiently, while interacting weakly with extraneous off-resonant objects. A child on a swing is a good example of this. A swing is a type of mechanical resonance, so only when the child pumps her legs at the natural frequency of the swing is she able to impart substantial energy.

Another example involves acoustic resonances: Imagine a room with 100 identical wine glasses, each filled with wine up to a different level, so they all have different resonant frequencies. If an opera singer sings a sufficiently loud single note inside the room, a glass of the corresponding frequency might accumulate sufficient energy to even explode, while not influencing the other glasses. In any system of coupled resonators there often exists a so-called "strongly coupled" regime of operation. If one ensures to operate in that regime in a given system, the energy transfer can be very efficient.

While these considerations are universal, applying to all kinds of resonances (e.g., acoustic, mechanical, electromagnetic, etc.), the MIT team focused on one particular type: magnetically coupled resonators. The team explored a system of two electromagnetic resonators coupled mostly through their magnetic fields; they were able to identify the strongly coupled regime in this system, even when the distance between them was several times larger than the sizes of the resonant objects. This way, efficient power transfer was enabled.

Magnetic coupling is particularly suitable for everyday applications because most common materials interact only very weakly with magnetic fields, so interactions with extraneous environmental objects are suppressed even further. "The fact that magnetic fields interact so weakly with biological organisms is also important for safety considerations," Kurs, a graduate student in physics, points out.

The investigated design consists of two copper coils, each a self-resonant system. One of the coils, attached to the power source, is the sending unit. Instead of irradiating the environment with electromagnetic waves, it fills the space around it with a non-radiative magnetic field oscillating at MHz frequencies. The non-radiative field mediates the power exchange with the other coil (the receiving unit), which is specially designed to resonate with the field. The resonant nature of the process ensures the strong interaction between the sending unit and the receiving unit, while the interaction with the rest of the environment is weak.

Moffatt, an MIT undergraduate in physics, explains: "The crucial advantage of using the non-radiative field lies in the fact that most of the power not picked up by the receiving coil remains bound to the vicinity of the sending unit, instead of being radiated into the environment and lost." With such a design, power transfer has a limited range, and the range would be shorter for smaller-size receivers.

Still, for laptop-sized coils, power levels more than sufficient to run a laptop can be transferred over room-sized distances nearly omni-directionally and efficiently, irrespective of the geometry of the surrounding space, even when environmental objects completely obstruct the line-of-sight between the two coils. Fisher points out: "As long as the laptop is in a room equipped with a source of such wireless power, it would charge automatically, without having to be plugged in. In fact, it would not even need a battery to operate inside of such a room." In the long run, this could reduce our society's dependence on batteries, which are currently heavy and expensive.

At first glance, such a power transfer is reminiscent of relatively commonplace magnetic induction, such as is used in power transformers, which contain coils that transmit power to each other over very short distances. An electric current running in a sending coil induces another current in a receiving coil. The two coils are very close, but they do not touch. However, this behavior changes dramatically when the distance between the coils is increased. As Karalis, a graduate student in electrical engineering and computer science, points out, "Here is where the magic of the resonant coupling comes about. The usual non-resonant magnetic induction would be almost 1 million times less efficient in this particular system."
Old physics, new demand

WiTricity is rooted in such well-known laws of physics that it makes one wonder why no one thought of it before. "In the past, there was no great demand for such a system, so people did not have a strong motivation to look into it," points out Joannopoulos, adding, "Over the past several years, portable electronic devices, such as laptops, cell phones, iPods and even household robots have become widespread, all of which require batteries that need to be recharged often."

As for what the future holds, Soljacic adds, "Once, when my son was about three years old, we visited his grandparents' house. They had a 20-year-old phone and my son picked up the handset, asking, 'Dad, why is this phone attached with a cord to the wall?' That is the mindset of a child growing up in a wireless world. My best response was, 'It is strange and awkward, isn't it? Hopefully, we will be getting rid of some more wires, and also batteries, soon.'"

This work was funded by the Army Research Office (Institute for Soldier Nanotechnologies), National Science Foundation and the Department of Energy.

vamicom0910
09-06-2007, 22:37
Hic hic, có ai dịch ra tieng dziệt dc khong, mình bị bệnh mù ngoại ngữ :D

minhquan1712
10-06-2007, 09:16
cái này nói chung là đã tìm ra 1 cách dẫn điện khác mà ko cần dùng đến dây dẫn. Giống như là wiFi đó. Nếu cái này mà phát triển thành công thì các bạn thử tưởng tượng xem, sẽ chả có ai chết vì bị điện giật nữa hoặc ít ra cũng giảm đáng kể hihi ^^

raovat.com.vn
10-06-2007, 09:19
hehe em nghĩ dễ bị giật hơn vì không biết điện ở chỗ nào

THANGNAM
10-06-2007, 10:18
Thứ Bảy, 09/06/2007, 04:14 (GMT+7)
Báo Tuổi trẻ điện tử.
http://www.tuoitre.com.vn/Tianyon/Index.aspx?ArticleID=204968&ChannelID=17

Truyền điện không cần dây


TT - Các nhà khoa học Viện Kỹ thuật Massachusetts (MIT) của Mỹ vừa phát minh một kỹ thuật truyền điện mà không cần dây điện, được gọi tắt là WiTricity (wireless electricity).

Tại buổi giới thiệu kỹ thuật mới, nhóm khoa học gia MIT đã thắp sáng một bóng đèn 60 watt từ một nguồn điện ở cách xa 2m mà không cần dây điện.

Theo nhà vật lý Marin Soljacic, kỹ thuật mới dựa trên nguyên tắc hai vật cộng hưởng trên cùng tần số cộng hưởng có thể trao đổi năng lượng một cách hiệu quả. Nhóm MIT đã dùng các máy cộng hưởng điện từ để tạo ra một thảm từ trường truyền điện cho thiết bị qua không trung.

Với phát minh này, nhóm MIT nhắm đến giúp các dụng cụ vô tuyến như máy tính xách tay, ipod, điện thoại di động luôn luôn được nạp điện mà không cần phải cắm dây. Ông Soljacic đã lấy cảm hứng phát minh từ những đêm bị tiếng “bip” báo hiệu sắp cạn nguồn pin của chiếc máy điện thoại di động của ông làm cho mất ngủ.

TH.TÙNG (Theo Washington Post)

My comment:

Chắc chẳng bao lâu nữa các nhà khoa học phát minh ra nguyên lý truyền điện không giây nói trên sẽ đăng ký bằng phát minh (patent) trên phạm vi thế giới. Báo chí Mỹ lại có dịp đăng tải và tôn vinh phát minh, cũng như các nhà khoa học sáng tạo ra nó. Báo chí thế giới lại tiếp tục đăng tải phát minh này và không ít báo chí sẽ hết lời ca ngợi các nhà khoa học Mỹ: " Hình như mọi phát minh KHCN lớn trong các thời đại phải từ Mỹ và phải do các nhà khoa học Mỹ sáng tạo" ( Mỹ luôn luôn là người lãnh đạo thế giới về các quan điểm chính trị, xã hôi cũng như về khoa học công nghệ)
Vâng, có lẽ như vậy, hay ít nhất nước Mỹ cũng muốn như vậy và muốn cả thế giới phải hoặc nên nghĩ như vậy.

Cách đây khoảng hai hay ba năm gì đấy, tại một phi trường lớn bộ trưởng bộ Văn hóa United States ( viết thế cho đúng cách gọi nứoc Mỹ, vì họ muốn gọi như thế) có tuyên bố: "Hiện nay các hacker ngày càng giống hệt các kẻ khủng bố và các kẻ khủng bố ngày càng giống hệt các hacker.". Dĩ nhiên trong tâm trí vị bộ trưởng này thì không cần phân biệt giữa hacker mũ đen hay mũ trắng gì cả. ( Thế mà không ít bạn ngừoi Mỹ gốc Việt, viết bài trên một số diễn đàn cứ cố khuyên bảo các bạn Việt nam chúng tôi, da vàng mũi tẹt nhưng sống ở đất mẹ còn nghèo nàn, lạc hậu, là phải biết phân biệt thế nào là hacker mũ trắng, thế nào là hacker mũ đen-hề hề ).

Trở lại vấn đề phát minh "Truyền điện không cần dây" thì khi đăng ký bằng phát minh, cơ quan "Sở hữu trí tuệ thế giới" sẽ yêu cầu các tác giả công bố các tài liệu hay công trình tham khảo.
Thì ... xin các tác giả lưu ý "hiện tượng" này: Cách đây khoảng 30 năm, vào những năm của thập kỷ 70, các nông dân và học sinh Việt sống ở khu vưc gần đài phát thanh Mễ trì-Hà đông (nay mới gọi là Hà tây) đã biết cách cuốn các cuộn dây cảm ứng và nối vào các tụ điện (capacitor) thích hợp để tạo nên môt cuôn dây có tần số dao động công hưởng ( một cách hoàn hảo) với tần số sóng phát thanh. Họ dùng các cuộn dây này để thắp sáng nhiểu bóng đèn diện áp (tension) 6V, 12 V với các công suất (power) khác nhau trong nhà. Vì lúc đó cả miền Bắc Việt nam hay bị mất điện do chiến tranh. Hiện tượng nhà nhà, xóm xóm xung quanh đài phát thanh, trong phạm vi cách đài gần 1km (xin nhắc lại một kilomet) đua nhau " lấy điện không cần dây " phổ biến đến nỗi đài phát thanh Việt nam phải yêu cầu chính quyền đia phương can thiệp. Thế mà sau khi có lệnh "cấm sử dụng điện không dây", vẫn có không ít nhà còn dùng "điện không dây" để thắp sáng , chạy quạt gió (cũng tư chế) kể cả đun nước sôi pha trà (ấm đun nhỏ xíu).

Vâng, đó cũng là "phát minh nhân dân" hay sao ấy.

tềthiên
10-06-2007, 10:25
Thì ... xin các tác giả lưu ý "hiện tượng" này: Cách đây khoảng 30 năm, vào những năm của thập kỷ 70, các nông dân và học sinh Việt sống ở khu vưc gần đài phát thanh Mễ trì-Hà đông ( nay mới gọi là Hà tây)đã biết cách cuốn các cuộn dây cảm ứng và nối vào các tụ điện (capacitor) thích hợp để tạo nên môt cuôn dây có tần số dao động công hưởng ( một cách hoàn hảo) với tần số sóng phát thanh. Họ dùng các cuộn dây này để thắp sáng nhiểu bóng đèn diện áp (tension)6V, 12 V với các công suất(power) khác nhau trong nhà. Vì lúc đó cả miền Bắc Việt nam hay bị mất điện do chiến tranh. Hiện tượng nhà nhà, xóm xóm xung quanh đài phát thanh , trong phạm vi cách đài gần 1km (xin nhắc lại một kilomet)đua nhau " lấy điện không cần dây " phổ biến đến nỗi đài phát thanh Việt nam phải yêu cầu chính quyền đia phương can thiệp. Thế mà sau khi ra lệnh "cấm sử dụng điện không dây". vẫn có không ít nhà còn dùng điện thắp sáng , chạy quạt gió(cũng tư chế)kể cả đun nước sôi pha trà (ấm đun nhỏ xíu).

Vâng, đó cũng là "phát minh nhân dân" hay sao ấy.
Trò này các hộ dân vùng sâu, vùng xa (không có điện lưới) sống dọc theo đường dây 500KV cũng làm y vậy đó.
Những nhà cách đường dây < ~50m là làm được.
Họ lấy dây đồng cuốn nhiều vòng rồi đấu vào 2 đầu của một đèn neon 0.6m . Vậy là đèn sáng (mờ thôi, nhưng vẫn hơn đèn dầu).

hoaibao2005
10-06-2007, 10:56
Chẳng hiểu vì sao, chúng ta chỉ biết

My comment:
Thế mà sau khi có lệnh "cấm sử dụng điện không dây"
Cấm để cho nó chết
mà không nghĩ đến

Cách đây khoảng 30 năm, vào những năm của thập kỷ 70, các nông dân và học sinh Việt sống ở khu vưc gần đài phát thanh Mễ trì-Hà đông (nay mới gọi là Hà tây) đã biết cách cuốn các cuộn dây cảm ứng và nối vào các tụ điện (capacitor) thích hợp để tạo nên môt cuôn dây có tần số dao động công hưởng ( một cách hoàn hảo) với tần số sóng phát thanh.

Khuyếch để cho nó sống
Why???

luongmai
11-06-2007, 00:21
Nếu cái này mà cũng gọi là phát minh nữa thì đúng là ...bó toàn thân. Chỉ riêng cái sóng vô tuyến thông tin thôi đã còn gây ra nhiều tranh cãy về mức độ ảnh hưởng của nó đối với sức khỏe con người rồi. Đằng này còn muốn truyền tải cả năng lượng bằng vô tuyến nữa. Chắc chắn năng lượng của những sóng này sẽ cao gấp hàng ngàn lần so với sóng dùng để truyền tải thông tin hiện nay. Như thế, tất cả mọi nơi trong không gian xung quanh chúng ta, đâu đâu cũng tồn tại năng lượng điện từ cực lớn. Và điều này chắc chắn sẽ ảnh hưởng lớn đến sức khỏe của con người
Một điều nhảm nhí nữa là cái này chẳng có gì mới! Một học sinh phổ thông cho dù dốt vật lý cũng biết

Arkain
11-06-2007, 09:45
Vâng, đúng làm nhảm nhí thật, nhưng mà điều nhảm nhí thứ nhất là các bác không chịu lật từ điển để đọc bản tin tiếng Anh mà đã bình loạn ầm lên. Nguyên cả bài tiếng Anh đó có chỗ nào nói là "phát minh" (invent) không? Chẳng qua đó là tài dịch thuật của phóng viên nhà ta thôi. MIT đã khẳng định là có thể truyền điện bằng cộng hưởng bằng transmitter và receiver một cách hiệu quả (chính xác hơn là 45% efficiency), và việc sau này người ta có thể dùng các máy móc điện tử trong nhà như là laptop mà không phải cắm dây là chuyện sẽ phải đến.

Điều nhảm nhí thứ hai là nếu các bác cho rằng VN ta thật sự là người đầu tiên phát minh ra trò này, học sinh phổ thông dốt vật lý cũng biết mà sao chẳng có ai có lý tưởng làm giàu bằng cách lấy bằng phát minh, sản xuất hàng loạt, rồi bán cho thế giới? hay ít ra là giúp xã hội nước mình phát triển hơn? Tại sao cứ phải nhái theo nước ngoài nếu như nước ta thật sự có những phát minh mà thiên hạ chưa kịp mang ra thị trường? Và quan trọng nhất, cụ thể là người Việt Nam nào ở miền Bắc đã phát minh ra nó?

Điều nhảm nhí thứ ba là hầu như tất cả mọi người trong topic này mặc dù ham post nhưng đều không có đủ hứng thú đọc lịch sử thế giới để biết rằng ý tưởng truyền điện không dây bằng cộng hưởng đã được người Mỹ phát minh ra cách đây hơn 100 năm, khi Nikola Tesla (http://en.wikipedia.org/wiki/Nikola_Tesla) (tức cha đẻ của hệ thống điện AC) làm chấn động thế giới khi ông ta bật sáng hơn 200 bóng đèn tại Colorado Springs, cách xa nguồn điện tới 26 dặm, Tesla đã được trao bằng phát minh cho trò tiêu khiển này của ông, nhưng nó trôi vào quên lãng bởi vì không đủ hiệu năng như MIT đã đạt được. Ngày xưa Tesla thí nghiệm với máy phát sóng transverse và longitudinal, còn bây giờ MIT thí nghiệm với máy phát sóng evanescent (tuy đủ mạnh để làm sáng choang bóng đèn 60 watts nhưng hoàn toàn không gây phương hại đến máy móc điện tử cũng như cơ thể con người), các bác nông dân nước ta thì hình như chưa phát minh ra cái transmitter để phát điện qua sóng nào cả, mà đơn giản chỉ là làm ra phần receiver thô sơ bằng dây đồng để thu sóng điện từ, một trò chơi (hobby) không hiếm hoi gì trên thế giới cả trăm năm qua.

Và điều nhảm nhí cuối cùng là mặc dù việc ăn theo phát minh của người ta rồi cho rằng mình là cha đẻ của ý tưởng đó cũng đã là chuyện quá nhàm ở xứ mình, điển hình nhất là vụ "Cha đẻ của ATM là người Việt Nam (http://www.ddth.com/showthread.php?t=113618)" cách đây không lâu, nhưng mãi mãi là đề tài ăn khách.

lqkhoi
11-06-2007, 15:35
Hi Arkain, hạ hỏa xíu đi nào. Bạn nói chỉ toàn đúng :)

Bàn ngoài lề xíu, tôi có 1 anh đồng nghiệp làm hardware cho Wireless USB nhưng anh ta rất sợ cái gì sử dụng sóng. Chuột cũng phải là có dây, no bluetooth, thậm chí điện thoại di động bắt buột phải xài nhưng cũng phải bỏ trong cái bao để hạn chế xíu và dùng headset để nói chuyện.

Anh nói vui rằng bây giờ cái gì cũng wireless, ai biết 5 năm 10 năm nữa người ta lại chứng minh nó gây ung thư, vô sinh blah blah blah... nên bây giờ giảm được cái nào hay cái nấy. Oái ăm thế mà anh lại phải làm Wireless USB :))

Ngày xưa ai có ở gần khu Điện Biên Phủ gần Hàng Xanh mới thấy sóng điện từ nó mạnh đến thế nào. Có 1 trạm hạ điện thế ở gần khu đó. Tôi có người bạn ở gần đó và không bao giờ coi tv được hình toàn bộ bị méo và giật. Sống dưới môi trường điện từ cao như thế chắc là tác hại lớn lắm đến cơ thể con người.

luongmai
11-06-2007, 17:48
Hi Arkain, hạ hỏa xíu đi nào. Bạn nói chỉ toàn đúng :)

Bàn ngoài lề xíu, tôi có 1 anh đồng nghiệp làm hardware cho Wireless USB nhưng anh ta rất sợ cái gì sử dụng sóng. Chuột cũng phải là có dây, no bluetooth, thậm chí điện thoại di động bắt buột phải xài nhưng cũng phải bỏ trong cái bao để hạn chế xíu và dùng headset để nói chuyện.

Anh nói vui rằng bây giờ cái gì cũng wireless, ai biết 5 năm 10 năm nữa người ta lại chứng minh nó gây ung thư, vô sinh blah blah blah... nên bây giờ giảm được cái nào hay cái nấy. Oái ăm thế mà anh lại phải làm Wireless USB :))

Ngày xưa ai có ở gần khu Điện Biên Phủ gần Hàng Xanh mới thấy sóng điện từ nó mạnh đến thế nào. Có 1 trạm hạ điện thế ở gần khu đó. Tôi có người bạn ở gần đó và không bao giờ coi tv được hình toàn bộ bị méo và giật. Sống dưới môi trường điện từ cao như thế chắc là tác hại lớn lắm đến cơ thể con người.

Đúng đúng. Về tác hại thì mọi người đang bàn cãy. Nhưng biết đâu tác hại lại lớn hơn người ta nghĩ thì sao. Bỡi vậy hạn chế được bao nhiêu hay bấy nhêu

laoshu_xiangqi19
11-06-2007, 18:28
với thời bây giờ dù các bác có tránh thế nào cũng không hết được đâu
mà sóng điện từ do con người tạo ra cũng chưa thấm vào đâu so với của tự nhiên mà
sóng điện từ của tự nhiên đã tồn tại từ lúc con người chưa được sinh ra
nên con người tiến hóa dựa theo sự phát triển của tự nhiên
vậy theo tôi con người đã có những sự tiến hóa để thích nghi với sóng điện từ rồi
ko cần phải tránh nó làm gì cả

Arkain
12-06-2007, 06:56
Thì khi đó thiên hạ đua nhau làm giàu trong tòa án, còn ngành luật sư thì cứ thế mà phất lên như diều gặp gió =]