تحويل طاقة لاسلكية قابلة للتداول التكنولوجيات الخاصة بالنبائط المتفجرة

الطلبات الواردة في مادة آيوت

الزراعة الذكية

وتحتاج شبكات الاستشعار اللاسلكية اللاسلكية في المزارع إلى قطع من الأنهار يمكن دفنها في التربة، أو تعلقها بالآلات المتحركة، أو توضع على الياقات الحيوانية، وقد يسمح هذا الزر المزود بالبلازما بالبخار بأن تُشحن بواسطة طائرة ذاتية بدون طيار أو جهاز إرسال ثابت يعمل بالطاقة الشمسية، ويمكن أن يُستَغل في عبوات مجهزة بالأشعة السينية في مجموعة مرنة تنجو من التحلل ودرجات التربة.

مرصد صحي معتدل

ويتوقف الرصد المستمر للصحة على الأجهزة التي ترتدى لمدة أيام أو أسابيع - بصفات الذكاء لجماعة شرق الكاريبي، أو استشعار الغلوكوز، أو تسليم المخدرات، وتسمح مرونة غرافين بأن يكون جهاز استقبال الطاقة جزءا من الرقعة نفسها، وليس تبرعا مستقلا، ويمكن للمستشفيات أن ترسم صورا سميكة لأجهزة الارتداد في الأسرار والكراسي، مما يتيح إعادة رسم الخرائط أثناء فترة استراحة المرضى.

الصناعة والتألق

وفي المصانع، لا يمكن بسهولة ربط أجهزة استقبال البيرفين والبيرتات المتناوبة وأحزمة النقل ومجسات الأنابيب، ويمكن ربط أجهزة استقبال الارتفاع المباشر بسطح المعادن باستخدام طبقات العزل، كما أن عملية الرصد ذات التردد العالي تقلل من التدخل في الروبوتات الصناعية، ويتيح الرد السريع على أجهزة الاستشعار الغرافية الوحيدة الحصول على الطاقة من جهاز إرسال مخصص أو وحدات صيانة ذات قدرة عالية.

الرصد البيئي

ويمكن أن يُنتج عن ذلك أن يكون هناك عدد من أنواع الطاقة التي يمكن أن تُستخدم في إنتاجها، وأن يُستخدم في هذا المجال، وأن يُستخدم في ذلك، وأن يُستخدم في ذلك، وأن يُستخدم في ذلك، وأن يُستخدم في ذلك، وأن يُستخدم في ذلك، وأن يُستخدم في ذلك، وأن يُستخدم في ذلك، في ذلك، في إطار ما يتعلق بالنقل، في حالة عدم وجود هذه القدرة، على استخدام الطاقة.

بيوت الذكاء ونباتات المستهلك

ويُبسط متحدثون من طراز IoT -smart، وأقفال الأبواب، ومفاتيح الضوء - يمكن تبسيطها بشحنات سطحية غير مرئية داخل الأثاث، ويمكن أيضاً طباعة أكياس غرافين على ورق الجدار أو الضم على أسطح طاولة، مما يتيح إلقاء أجهزة مرئية بمجرد وضعها في منطقة معينة، لأن حرائق الغرافيين تقل عن النوافذ، مما يجعلها تُدمج في نسيجات.

التحديات والحدود

التصنيع

ورغم التقدم السريع، فإن التوليف الجاموس في المناطق الكبيرة مع الجودة المتسقة يظل باهظ التكلفة، وترسيب البخار الكيميائي على الرغاوي النحاسية ينتج أرفع الأفلام جودة، ولكن تحويلها إلى مصانع فرعية دون مصاريف أو دموع هي عملية منخفضة الحجم، ويُفترض أن طباعة الجينات من أكسيد الغرافيني يعقبها انخفاض في التكاليف، ولكن أقل من قدرة الناقل على الحركة.

كفاءة التجارة - الكفاءة على مستويات السلطة الدنيا

وميزة غرافين في السلوك هي الأكثر وضوحاً في الترددات العالية والكثافة العالية في الطاقة، وبالنسبة لأجهزة الإيوت التي لا تحتاج إلا إلى ميغاواط (مثلاً، أجهزة استشعار درجة الحرارة التي يتم أخذها بعين الاعتبار مرة في الساعة)، فإن مكاسب الكفاءة من الغرافيني قد تكون هامشية، وقد لا يكون هناك مبرر للتعقيد الإضافي لدمج عنصر من عناصر الغرافيا البحتة.

التكامل مع النظم الإيكولوجية القائمة

وترمي معايير برنامج العمل العالمي اليوم )كي، تحالف شؤون الطاقة الكهربائية، شركة AirFuel( إلى الفحم النحاس وإلى أجهزة الاستصلاح التقليدية، وترميم هذه المكونات بخطوط بيانية، إما أن تستكمل المعايير لتراعي مختلف المطابقة والتلاحم، أو أن يعتمد صانعو الأجهزة أجهزة استقبال للرسومات الملكية تكون قابلة للتعديل عن طريق أجهزة التبني على نطاق واسع.

السلامة والتنظيم

ويثير نقل الطاقة اللاسلكية، ولا سيما في السلطات العالية والترددات، القلق بشأن معدل استيعاب محدد (سار) والتوافق الكهرومغناطيسي (EMC).

الآفاق المستقبلية

Convergence with 5G/6G and Ubiquitous Power

وتهيئ صفائف البعثة الضخمة المعتزمة ونشرات الخلايا الصغيرة الكثيفة في ٥ زاي و ٦ زاي فرصة لاسلكية للبث اللاسلكي على إشارات الاتصال، ويمكن تصميم الهوائيات غرافين على أن تُعالج في آن واحد الاتصالات واستقبال الطاقة في نطاق الترددات المختلفة، مما يتيح شبكة طاقة لا تقدر بثها، حيث تكون أجهزة التوحيد القياسي دائما في متناول حزام لتوليد الطاقة.

Hybrid Energy Harvesting

ومن المرجح أن تجمع أجهزة التأشيرات الإلكترونية في المستقبل بين الحرارة والميكانيكية والشمسية وقطع الطمث في مجموعة واحدة، إذ أن تعدد وظائف غرافين يجعلها مرشحا طبيعيا لهذه النظم الهجينة: فطبقة واحدة من الغرافيين يمكن أن تكون بمثابة كهرباء شفافة لخلية شمسية، كجهاز لتدفئة حرارية، وكهوائي لجني خامات التر، تعمل عدة مجموعات بحثية على زيادة الطاقة المتطاولة.

توحيد المعايير وإمكانية التشغيل المتبادل

وقد بدأ الاتحاد الدولي للطاقة اللاسلكية فريقاً دراسياً معنياً بالمواد المتقدمة، ورسم الخرائط موضوع محوري، وستحدد جهود التوحيد القياسي ملامح تسرّب الفحم، وبروتوكولات شحن للمستقبل المرن، وأساليب اختبار القابلية للدوافع الدراجية، وهذا أمر حاسم لأن أجهزة التوحيد القياسي كثيراً ما تُنشر لمدة 5-10 سنوات دون استبدالها؛ ويجب أن ينجو جهاز استقبال التلقين العائم من آلاف دورات التكليل.

احتمال عدم كفاية الدعم

والرؤية النهائية هي جهاز إيوت الذي يتلقى كل طاقته بدون سلك ولا يحتاج أبدا إلى تغيير في البطارية، حيث يعمل جهاز WPT الذي يمكن أن يكون قابلا للتصوير بالغرافيين بنسبة 80 في المائة على المسافات حتى 1 متر (يستخدم أجهزة التضليل الصوتي)، وشبكات الاستشعار في المدن الذكية، والجسور، والأنابيب، والغابات يمكن أن تعمل إلى أجل غير مسمى مع جهاز إرسال ذي قدرة مركزية.

خاتمة

إن تكنولوجيات نقل الطاقة اللاسلكية التي لا تُستخدم في استخدام أجهزة التوليد، تمثل تحولاً أساسياً في تصميم ونشر أجهزة التوليد، إذ أن استخدام الطاقة اللاسلكية غير المتطابقة للغرافيين، والمرونة، والإدارة الحرارية، والاستجابة السريعة النطاق، لن يكون للمهندسين القدرة على بناء أجهزة استقبال وأجهزة إرسال قادرة على تجاوز النظم التقليدية القائمة على النحاس، مع إتاحة عوامل جديدة للتشكيل.