Các nhà nghiên cứu tại Đại học Washington đã nảy ra ý tưởng về một hệ thống sử dụng laser để sạc điện thoại không dây từ bất kỳ vị trí nào trong phòng.
Việc phải cắm sạc điện thoại vào mỗi tối có thể khiến bạn cảm thấy mệt mỏi. Những chiếc sạc không dây khoảng cách gần như cái mà Samsung đang bán có thể là một giải pháp tốt, nhưng khoảng cách lại quá ngắn.
Vậy đâu là giải pháp? Đây là gợi ý: “Pew pew” – công nghệ sạc không dây từ xa bằng tia laser.
Theo đó, một nhóm các kỹ sư điện tại Đại học Washington khuyến nghị rằng giải pháp cho tất cả các vấn đề sạc của bạn chính là laser. “Bạn có thể tạo ra một chiếc điện thoại có bộ thu tích hợp vào nó, và sau đó mua thiết bị laser”, Vikram Iyer, tác giả chính của một bài báo mà nhóm nghiên cứu viết về ý tưởng này cho biết. “Rõ ràng bạn muốn làm cho chiếc điện thoại trở nên nhỏ hơn, tốt hơn và đẹp hơn, nhưng nó có thể là một thứ độc lập, giống như một bộ thu Wi-Fi.”
Nói cách khác, bạn đặt điện thoại xuống bất cứ nơi nào trong phòng, laser tìm thấy chiếc điện thoại và đưa một chùm ánh sáng của nó, vốn được điều chỉnh để tạo ra một tia tập trung trong phổ hồng ngoại, vào một tế bào quang điện – hoạt động như một chiếc pin mặt trời.
Chỉ có một trở ngại nhỏ: Đó là bạn phải lặp đặt một máy bắn laser tại một góc phòng của mình, và nó đang bắn các tia laser thẳng vào bạn.
Những người khác thường nghĩ rằng các tia laser chỉ được dùng như 1 cách cách truyền năng lượng vào những vật thể to tát như là vệ tinh hay máy bay không người lái, hoặc để truyền năng lượng mặt trời thu thập được ngoài không gian về trái đất. Nhưng dĩ nhiên, điều đó sẽ không xảy ra trong phòng của bạn.
Nhóm nghiên cứu nói rằng vấn đề an toàn được đặt lên hàng đầu khi thiết kế hệ thống này. Họ muốn có thể đưa một dòng điện khoảng 1W đến một đầu nhận có kích cỡ chỉ bằng móng tay – đủ để có thể sạc cho một thiết bị. Một tia laser hồng ngoại có thể cung cấp 4.3W trên một cm vuông, điều này làm cho nó có thể gây tổn thương mắt người chỉ trong vòng chưa đến 10 micro giây, thực sự quá nhanh.
Vậy câu hỏi đặt ra là, làm thế nào để thiết bị này có thể xác định được khi nào có ai đó đi ngang qua đường sạc của tia laser và tự động tắt đi trước khi mắt của họ bị làm tổn thương bởi luồng ánh sáng đó?
Giải pháp có thể chính là Pew pew.
Sẽ có nhiều tia laser hơn, nhưng lại mang theo ít năng lượng hơn, chính vì vậy sẽ không thể nào làm hỏng mắt hay làm bỏng da của người dùng.
Một bộ phận gọi là “lăng kính đảo hướng” được thiết kế dưới dạng 3D và đặt quanh tế bào quang điện trên chiếc smartphone sẽ phản xạ lại tia này về phía các đi-ốt quang điện trong bộ phận phát laser. Các tia này không sạc chiếc điện thoại, nhưng vì chúng có khả năng phản xạ lại từ điện thoại về phía bộ phát tia nên sẽ đóng vai trò là một cảm biến để xác định khi có ai đó đi vào đường đi của tia sáng.
Tín hiệu này được truyền đi với vận tốc ánh sáng, nên chắc chắn là bạn sẽ không thể nào chạm tay vào được dòng điện sạc laser đó.
Bộ phát laser được thiết kế để ngắt ngay tia sạc khi có bất kỳ vật thể nào – như cơ thể người – tiếp xúc với một trong các tia sáng. Bộ phát sóng sẽ phát hiện ra sự can thiệp này chỉ trong một phần ngàn giây và mở một màn trập để chặn tia laser đang sạc pin lại trước khi con người đụng phải tia này. Theo Majumdar thì ở thế hệ tiếp theo, các thiết bị quang nano sẽ hoạt động với tần số Gigahertz, từ đó sẽ giảm thời gian phản hồi của màn trập xuống mức nano giây.
Chỉ có một vấn đề duy nhất, cũng tương tự như vấn đề mà các tay súng laser trong đội Hồng quân đã gặp phải khi cố gắng bắn hạ Ngôi sao Tử thần: nhắm mục tiêu. Lần này, giải pháp không còn là Pew pew nữa, mà là Ping.
Các nhà nghiên cứu đã lập trình smartphone để gởi vị trí của máy tới bộ phát thông qua việc phát ra những tiếng kêu ở tần số cao. Tai của con người không thể nghe tiếng này, nhưng các microphone nhỏ trên bộ phát laser lại đủ nhạy để bắt được.
Khi bộ phát đã biết được vị trí của smartphone, nó sẽ bật tia laser để bắt đầu sạc. Sẽ có một miếng nhôm mỏng đặt ở mặt lưng máy, xung quanh tế bào quang điện để đóng vai trò tản nhiệt, cho phép tia laser có thể sạc điện thoại trong nhiều giờ liền. Thậm chí miếng nhôm này còn có thể hấp thụ một lượng nhiệt nhỏ để cung cấp cho một máy nhiệt điện siêu nhỏ gắn trên các miếng tản nhiệt để sạc luôn cho smartphone. Tức là smartphone của bạn sẽ vừa được sạc không dây bằng tia laser, vừa được sạc thông thường bằng nhiệt toả ra từ chính tia laser đó!
Chắc chắn một điều là các thiết bị này sẽ chưa có mặt trên thị trường trong thời gian tới. Theo như Iyer: “Nó mới chỉ bắt đầu như một công trình nghiên cứu mang tính học thuật. Tùy thuộc vào mức độ lợi nhuận mang tính thương mại sẽ là bao nhiêu mà chúng tôi sẽ bắt tay vào chế tạo và phát triển nó hoặc xin cấp bằng sáng chế.”
“Lý do mà chúng tập tập trung vào mảng sạc điện thoại vì đó là một ứng dụng rất phổ biến mà chưa có giải pháp sạc không dây nào đủ tốt để đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng cả.”
Việc ứng dụng tia laser để sạc điện thoại từ xa thực sự sẽ là một bước đột phá mới.
Theo: wired