Metamateriaal helpt om draadloos opladen veel efficiënter te maken. De onderzoekers van de Universiteit van Barcelona en Innsbruck noteerden een verbetering met een factor 35.
Draadloos opladen geniet aanzien omdat al het gedoe met stekkertjes niet meer nodig is. Voor het opladen van smartphone en tablet zijn er al apparaatjes voor beschikbaar, aan toepassingen voor het draadloos opladen van de accu van een elektrische auto of bus wordt hard gewerkt.
Afstandsprobleem
Bij al die toepassingen luistert de afstand tussen de spoel van de voeding en de laadspoel bij het apparaat heel nauw: de efficiency van de energie-overdracht neemt dramatisch af met de afstand. Dat komt omdat het magnetisch veld zich niet tot een bundel laat richten waarmee grotere afstanden zijn te overbruggen.
Hier komt metamateriaal van pas, zo demonstreren natuurkundigen van de Universitat Autònoma de Barcelona en van de Universiteit van Innsbruck. Dat metamateriaal bestaat uit is een raster van minuscule, speciaal gevormde cellen die zijn opgebouwd uit laagjes geleidend koper en ferromagnetisch materiaal. Dat laatste materiaal heeft als eigenschap het versterken van het magneetveld waarin het zich bevindt.
Concentrator
Wat is nu het effect van dit metamateriaal? Het concentreert het magneetveld tussen voedings- en laadspoel, ook over grotere afstanden. Dat gebeurt met name wanneer beide spoelen van zo’n mantel van metamateriaal zijn voorzien. Daarmee verdwijnt niet het effect dat grotere afstand leidt tot slechter energie-overdracht, maar dankzij de concentrators van metamateriaal is de efficiency bij een bepaalde afstand 35x beter dan zonder het metamateriaal. Volgens de onderzoekers is theoretisch een factor 400 mogelijk, dat betekent dat er nog ruimte is voor verbetering.
In hoeverre het gebruik van metamateriaal ook praktische toepassing gaat krijgen is nog niet te zeggen. Maar er is nu een belangrijk principe aangetoond waarop kan worden voortgebouwd.
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.