Створено 21.11.2013 8:06 Автор: Natali

«До сих пір велика кількість робіт по дослідженню метаматеріалів були чисто теоретичними. Ми ж показали, що трохи практики допоможуть цих матеріалів стати корисними для загального застосування », - скромно кажуть розробники.

Метаматеріали по суті представляють собою композиційні матеріали , Властивості яких обумовлені не стільки властивостями складових елементів, скільки штучно створеної періодичною структурою.

Метаматеріали синтезуються впровадженням в вихідний природний матеріал різних періодичних структур з самими різними геометричними формами, які модифікують діелектричну і магнітну сприйнятливість вихідного матеріалу.

Зарядка від мережі або по USB, традиційна безпровідна зарядка і портативна батарея - все це може незабаром стати історією. Допомогти вам забути ці анахронізми можуть двоє студентів-інженерів, Аллен Хокс (Allen Hawkes) і Олександр Катко (Alexander Katko), зі школи Інжиніринг Університету Дюка, за підтримки професора Стівена Каммера (Steven Cummer).

Використовуючи метаматеріали, вони розробили пристрій, який вловлює сигнал бездротового інтернету і конвертує його в електричний струм . За словами розробників, ефективність цього «збирача енергії» вище, ніж при провідний зарядці, а вихідні параметри дуже близькі до сонячним панелям .

Пристрій конвертує СВЧ Wi-Fi сигнал в постійний струм, придатний для безпосередньої зарядки батареї мобільного телефону або будь-якого іншого портативного пристрою. Ключем в цій технології служить метаматеріал з певними властивостями, підібраними в такий спосіб, щоб вловлювати різні форми хвильового випромінювання і трансформувати їх в придатну для застосування форму. Після успішних випробувань розробники запевняють, що джерелом енергії можуть служити сигнали з супутників, звук або WiFi мережі.

«Цей дизайн можна адаптувати під перетворення випромінювань різної частоти і природи, включаючи вібрацію і звук», -говорить Катко.

У наше століття, коли ми постійно оточені різного роду випромінюваннями - теле- і радіо мовлення, мобільних мереж тощо. - ця технологія дозволить заряджати наші телефони де б ми не знаходилися.

Хокс і Катко з'єднали послідовно 5 метаматеріальних пластин зі скловолокна з уплетеним мідним провідником. Отримане пристрій перетворює WiFi сигнал в струм напругою 7.3 В, в той час, як стандарт USB лімітований 5 В. Ефективність перетворення енергії складає 36.8%, що порівнянно з сонячною панеллю.
Метаматеріал був отриманий шляхом об'єднання скловолокна, міді і золота і має настільки незвичайної комбінацією властивостей вихідних матеріалів, що спокійно може бути названий «сверхматеріалом».

«Уявіть тканина . У цій тканини світло може проходити тільки по нитках. Якщо за допомогою голки ви поробите в ній отвір, світло піде в обхід нього, зберігаючи вихідний шлях руху, оскільки він може рухатися тільки по нитці. Світло продовжить рух, а отвір залишається по суті «невидимим» », - пояснює Девід Сміт (David Smith) з Університету Дюка.
Метаматеріал діє схожим способом, контролюючи яким чином хвилі рухаються через його структуру, роблячи можливим уловлювання цих хвиль і перетворення їх енергії.

Дослідники повідомляють, що даний метаматериал може бути застосований для підвищення енергетичної ефективності наших будинків і квартир. Наприклад, стеля може бути покритий таким матеріалом і буде вловлювати сигнал бездротового інтернету, як би повторно використовуючи енергію, яка зазвичай втрачається.

Поки ми продовжуємо підключати наші мобільні пристрої до розеток, вдосконалення технології йде повним ходом. Хокс і Катко працюють над підвищенням ефективності і мініатюризацією, щоб зробити можливим вбудовування такого пристрою в мобільний телефон. І ми нарешті перестанемо переживати через забутий вдома зарядного пристрою.

За матеріалами: dailymail.co.uk