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Laserstrahl lädt Smartphone-Akkus kabellos

Freiheit vom Ladekabel: Per Laserstrahl überträgt ein System der University of Washington Energie auf Mobilgeräte. Ein Sicherheitsgitter aus schwachen Laserstrahlen schützt vor Verbrennungen.

Laserstrahl lädt Smartphone-Akkus kabellos

Kabelloses Aufladen eines Smartphones per Laserstrahl quer durch den Raum: Für die Aufnahme sind Laserstrahl und schützendes Lichtgitter künstlich sichtbar gemacht worden.

(Bild: University of Washington)

Um Mobilgeräte kabellos aufzuladen, haben Forscher der University of Washington erstmals ein Lasersystem eingesetzt. Das zu ladende Gerät wird dazu auf einem Tisch frei abgelegt und automatisch erkannt. Lichtschranken sichern den Ladevorgang, um Verletzungen auszuschließen.

Das Forscherteam um die Professoren Shyam Gollakota und Arka Majumdar verfolgt mit dem Prototypen das Ziel, eine praktikable, effiziente und zugleich sichere Alternative für das Anstöpseln an eine Stromquelle zu entwickeln. Der eingesetzte Laser als Energiequelle überwindet etwa vier Meter freien Raum von einer Station an der Wand bis zum Endgerät. Durch den Einsatz eines fokussierten Laserstrahls ist für das Mobilgerät lediglich ein kleinflächiger Receiver erforderlich, derzeit beträgt die Größe allerdings etwa 25 Quadratzentimeter.

Das Receiver-Feld auf der Rückseite des Smartphones wird von Reflektoren für die schützenden Lichtschranken umsäumt.

(Bild: University of Washington)

Eingesetzt wird eine Lichtfrequenz nahe dem Infrarot-Spektrum. Auf dem Receiver der Gegenseite wird ein kleines Feld von Photovoltaikzellen angebracht, das die benötigte elektrische Spannung für den Akku erzeugt. Zusätzlich kommt ein thermoelektrischer Generator zum Einsatz, um überschüssige Wärme aus dem Ladevorgang abzuleiten und ebenfalls für die Aufladung zu nutzen.

Damit der Laser nicht ineffizient den Raum immer neu nach aufzuladenden Geräten absuchen muss, haben die Forscher zudem ein akustisches Anmeldesystem entwickelt. Im aktuellen Szenario meldet sich ein Device mit einem feinen Zirpen bei der Aufladestation an – unhörbar für menschliche Ohren.

Ein weiterer Aspekt ist die Sicherheit des Anwenders, für den der konzentrierte Energiestrahl des Lasers nicht ganz ungefährlich ist. "Sicherheit war ein wichtiges Designziel. Eine schnelle Abschaltung wird aktiviert noch bevor etwas den Laserstrahl kreuzen kann", erklärt Gollakota. Gerade um die schnelle Reaktion abzusichern, verzichteten die Entwickler auf zusätzliche Kameraüberwachung oder Bewegungsmelder. Stattdessen wurde ein zusätzliche Reihe energiearmer Laseremitter konstruiert, die auf Reflektoren am Rande des Ladetisches ausgerichtet sind; Photodioden erkennen deren Reflektion. Werden diese Lichtschranken an einer Stelle unterbrochen, so stoppt der Aufladevorgang – das Smartphone kann also gefahrlos aufgenommen werden.

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