Η Δρ. Ifana Mahbub, επίκουρη καθηγήτρια Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Ντάλας, έλαβε την υποτροφία Διευθυντή του Οργανισμού Προηγμένων Ερευνητικών Έργων (DARPA) για να συνεχίσει την έρευνά της για την ανάπτυξη ασύρματης τεχνολογίας για την επαναφόρτιση μη επανδρωμένων εναέριων οχημάτων κατά την πτήση.
Η DARPA απονέμει τις υποτροφίες στους αποδέκτες των Βραβείων Νέων Σχολών που επιδεικνύουν εξαιρετικές επιδόσεις. Ο Mahbub έλαβε ένα βραβείο Young Faculty Award, το οποίο παρείχε $500.000 σε δύο χρόνια, το 2021. Η υποτροφία παρέχει επιπλέον $250.000.
Η Mahbub και η ομάδα ερευνητών της αναπτύσσουν ασύρματη τεχνολογία για τη μεταφορά ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων προς και από μακρινές αποστάσεις. Η τεχνολογία που ονομάζεται ασύρματη μεταφορά ισχύος σε μακρινό πεδίο ή δέσμη ισχύος, θα επέτρεπε στα UAV ή στα drones, για παράδειγμα, να επαναφορτίζονται χωρίς να χρειάζεται να προσγειώνονται σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας. Η τεχνολογία θα σηματοδοτήσει μια σημαντική πρόοδο στην ασύρματη επαναφόρτιση, η οποία επί του παρόντος περιορίζεται στη μεταφορά ισχύος μέσω ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων χαμηλής συχνότητας μεταξύ πολύ μικρών αποστάσεων, όπως σε ένα κινητό τηλέφωνο από έναν κοντινό φορτιστή.
«Ο πρώτος μας στόχος είναι να προσφέρουμε όσο το δυνατόν περισσότερη ισχύ σε μεγαλύτερη απόσταση», είπε η Mahbub, μέλος της Texas Instruments Early Career Fellow και διευθυντής του Integrated Biomedical, RF Circuits and Systems Lab στο Erik Jonsson School of Engineering and Computer Science.
Μία από τις προκλήσεις της ακτινοβολίας ισχύος σε μακρινές αποστάσεις είναι η αποτροπή της διασποράς ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων στην πορεία. Για να λύσουν αυτό το πρόβλημα, η Mahbub και η ομάδα της χρησιμοποιούν ένα σύστημα πομπών, ή μικρότερες κεραίες που ονομάζονται κεραίες με διάταξη φάσης, για να κατευθύνουν τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα κατά μήκος μιας στοχευμένης διαδρομής.
"Το σήμα μπορεί να πάει σε ανεπιθύμητες κατευθύνσεις", είπε ο Mahbub. «Στόχος μας είναι να σχεδιάσουμε την κυματομορφή έτσι ώστε να ελαχιστοποιήσουμε την απώλεια διαδρομής».
Η τεχνολογία χρησιμοποιεί επίσης τηλεμετρία για να παρακολουθεί τις κινήσεις ενός UAV σε πραγματικό χρόνο για να εξασφαλίσει ότι το σήμα κινείται προς τη σωστή κατεύθυνση.
«Μπορούμε να παρακολουθούμε το μη επανδρωμένο εναέριο όχημα και να κατευθύνουμε τη δέσμη για να διασφαλίσουμε ότι τροφοδοτούμε συνεχώς τα δυναμικά οχήματα», είπε ο Mahbub. «Με αυτόν τον τρόπο, ένα drone που πηγαίνει για αποστολή δεν χρειάζεται να επιστρέψει σε έναν σταθμό bay για επαναφόρτιση ή αλλαγή μπαταρίας».
Η Δρ. Ifana Mahbub παρουσιάζει τη ρύθμιση μέτρησης ανηχοϊκού θαλάμου Millibox για τον χαρακτηρισμό της απόδοσης της κεραίας
Η ιδέα της φόρτισης σε μακρινό πεδίο για τα UAV ισχύει και για άλλες τεχνολογίες, είπε, συμπεριλαμβανομένων των ηλεκτρικών οχημάτων, των κινητών τηλεφώνων και των φορητών συσκευών. Η διευκόλυνση της φόρτισης σε μακρινό πεδίο για οχήματα ή τηλέφωνα θα συνεπαγόταν την τοποθέτηση πομπών σε κτίρια και άλλες υποδομές. Ο Mahbub εργάζεται επίσης για την ανάπτυξη τεχνολογίας ασύρματης φόρτισης για εμφυτευμένες συσκευές που θα μπορούσαν να χρησιμοποιούν ηλεκτρομαγνητικά κύματα χαμηλής συχνότητας σε ένα ασφαλές επίπεδο, σύμφωνα με την εντολή της Ομοσπονδιακής Επιτροπής Επικοινωνιών.
Η ομάδα ερευνητών του Mahbub στο έργο περιλαμβάνει τους διδακτορικούς φοιτητές ηλεκτρολόγων μηχανικών Adnan Patwary και Rafsan Mahin. και η Δρ. Sunanda Roy, μεταδιδακτορική επιστημονική συνεργάτις.
Η Mahbub, ο οποίος εντάχθηκε στο UTD το 2022, έλαβε το πενταετές Βραβείο του Εθνικού Ιδρύματος Επιστημών του Εθνικού Ιδρύματος Επιστημών για Πρόγραμμα Πρώιμης Ανάπτυξης Σταδιοδρομίας (CAREER) το 2020.
Ο Dinesh Bhatia MS'87, PhD'90, επικεφαλής τμήματος και καθηγητής ηλεκτρολόγων μηχανικών και μηχανικών υπολογιστών, είπε ότι το τελευταίο επίτευγμα του Mahbub είναι σημείο υπερηφάνειας για το τμήμα.
«Μέσα από την πρωτοποριακή έρευνά της για την ασύρματη φόρτιση για UAV και το αξιοσημείωτο ταλέντο της για την ενίσχυση των συνεργατικών σχέσεων, η καθηγήτρια Ifana Mahbub διαπρέπει όχι μόνο στην έρευνα αλλά και στην πορεία προς την καινοτομία και την ομαδική εργασία στο τμήμα μας», είπε.
Κορυφαία Φωτογραφία: L-R: Dr. Ifana Mahbub; διδακτορικοί φοιτητές ηλεκτρολόγων μηχανικών Adnan Patwary και Rafsan Mahin και η Dr. Sunanda Roy, ερευνήτρια ηλεκτρολόγων και μηχανικών υπολογιστών.
Αυτά τα ξέραμε και τα γνωρίζαμε από τον Τέσλα και την ασύρματη μεταφορά ενέργειας.
Η ασύρματη φόρτιση με επαγωγή χρησιμοποιείτε για να φορτίζει ασύρματα ακουστικά, κινητά και τώρα και τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα. Η ασύρματη φόρτιση οχημάτων, και γενικά συσκευών, δεν κάποιο μαγικό χαλί που ανακαλύψαμε τον τελευταίο καιρό. Πρόκειται για μια επαγωγική διαδικασία και είναι αρκετά απλή. Ο φορτιστής χρησιμοποιεί ένα επαγωγικό πηνίο μέσω του οποίου δημιουργεί εναλλασσόμενο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Το πηνίο του δέκτη, στη συγκεκριμένη περίπτωση το αυτοκίνητο, μετατρέπει το πεδίο ξανά σε ηλεκτρικό ρεύμα, το οποίο τροφοδοτεί την μπαταρία. Βασική Φυσική Λυκείου, με άλλα λόγια.
Τα ηλεκτρικά οχήματα καθίστανται ήδη μια μεγάλη αγορά. Ωστόσο, ένα από τα προβλήματα που πρέπει να λυθούν, ώστε να γίνουν ο κανόνας και όχι η εξαίρεση, είναι το ζήτημα της φόρτισης. Οι υποδομές που απαιτούνται έχουν εκτιμηθεί από τη McKinsey σε δεκάδες εκατομμύρια συλλογές σταθμών φόρτισης, αξίας σχεδόν 50 δισεκατομμυρίων δολαρίων έως το 2030.
Σε αυτό το πλαίσιο οι ασύρματοι σταθμοί φόρτισης, ακόμα και κατά μήκος των δρόμων, φαντάζουν ως ένα από τα κομμάτια που θα συνθέσουν το παζλ της αυτοκίνησης. Για παράδειγμα, η Κίνα επέλεξε το πρότυπο ασύρματης φόρτισης της WiTricity. Η αμερικανική εταιρεία, που ξεκίνησε ως ερευνητικό πρόγραμμα από τα σπλάχνα του ΜΙΤ το 2007, έχει αναπτύξει τεχνολογία που επιτρέπει την ασύρματη φόρτιση οχημάτων με απόσταση από 10 έως 25 εκατοστά από το έδαφος. Είτε, δηλαδή, πρόκειται για ένα χαμηλό κουπέ είτε για ένα ψηλό τετρακίνητο όχημα, η WiTricity υπόσχεται ότι δεν θα αφήσει τους επιβάτες του στα μισά του δρόμου.
https://iten.ieee-ies.org/journal-featured-article/2024/in-flight-wireless-charging-a-promising-application-oriented-charging-technique-for-drones/Αυτή η τεχνική που έβαλα το λινκ και την παραπάνω φωτογραφία είναι άμεσα υγροποιήσιμη.Λένε πως χρησιμοποιεί μια πατέντα συλλογής της ενέργειας παρόμοια με την νέα τεχνολογία 6 G.
Χωρίς να διαβάσω το επιστημονικό της έργο δεν μπορώ να πω κάτι.
Αν είναι δυνατόν να γίνει θα αναρωτιέστε; Είναι εύκολο και από δικά μου πειράματα που έκανα πολύ παλιά με κεραίες για απαγορευμένες περιοχές. Στην πράξη ένα πηνίο μεγάλου μήκους με έναν δίσκο από πάνω του. Υπήρχαν και μεγαλύτερες κεραίες και φόρτιζαν πυκνωτές και μετά θα μπορούσες να φορτίσεις μπαταρίες.
Οι κεραίες είχαν μεγάλο μέγεθος και η απόδοση ήταν πολύ μικρή. Μόνο αν ήσουν από κάτω από τα εναέρια δίκτυα της ΔΕΗ μπορούσες να πάρεις μεγαλύτερες ποσότητες ρεύματος ή κοντά σε έναν μεγάλο πομπό μεσαίων κυμάτων το δεύτερο πρόγραμμα στα Άνω Λιόσια.
https://tvxs.gr/news/kosmos/i-asyrmati-metafora-energeias-einai-gegonos/Για προσπάθειες άλλων θα διαβάσετε στο παραπάνω λινκ.
Πηγή:https://hellenicdefencenet.blogspot.com/2024/06/drones-darpa-drones.html
https://i-epikaira.blogspot.com
