无线充电;智能窗口涂层;可再生能源的能力。
无线充电
华盛顿大学的工程师们开发了一种方法来安全地智能手机无线使用激光尽快,可能一个标准的USB电缆。系统的安全特性包括reflector-based关闭激光和散热片的机制。
充电梁是由一个激光发射器,团队配置为产生一个聚焦束的近红外光谱,它指控智能手机通过一个动力电池安装在手机的背面。窄光束可以提供稳定的权力2 w 15平方英寸面积从4.3米的距离,约14英尺。但发射器可以修改充电光束的半径扩大到面积高达100平方厘米的距离12米,或近40英尺。这个扩展意味着发射器可以针对更广泛的表面充电,如一个计数器或桌面,智能手机放置在表面。
研究人员编程智能手机信号的位置发射高频声波“啾啾”,可以是我们的耳朵听不清,但可以被小麦克风激光发射器。当发射器检测智能手机充电所需的表面上,它在激光开关,开始充电。
无线充电系统。充电激光和激光器通常人眼不可见,但红色光束被插入的地方卫兵梁出于演示目的。(来源:马克石/华盛顿大学)
关闭了充电梁中心的安全系统低功耗、无害的激光光束,由另一个激光发射源共存的充电激光束和身体围绕着梁收费。定制的3 d打印回射器放置在智能手机上的电池卫兵光束反射的光敏二极管激光发射器。卫兵梁提供免费电话,但是他们的反射从智能手机发射器可以作为传感器,当一个人看守梁的路径。
研究者设计了激光发射器终止充电梁当任何对象——比如一个人的身体的一部分——接触的光束。护卫兵的阻断光束可以感觉到足够迅速地检测人体的动作最快,根据几十年的生理研究。
确保充电梁不会过热的智能手机,团队将薄铝带的智能手机在动力电池作为散热器从充电梁消散多余的热量。他们能够收获少量的热量帮助负责智能手机安装一个接近持平热电发电机散热片条上面。
“梁传递电荷尽快USB端口插入你的智能手机,“说Elyas“,电气工程的威斯康辛大学博士生。“而是插入你的手机的,你只是把它放在一个表。”
智能窗口涂层
皇家墨尔本理工大学的研究人员开发了一个新的超薄涂层对于对冷热的智能窗户,自动让更多的热量时冷,阻挡太阳光线很热的时候。
“我们失去了我们的大部分能源在建筑窗户。这使得维持在一定的温度下建筑非常浪费和不可避免的过程,“Madhu Bhaskaran RMIT副教授说。“我们的技术将可能减少空调和供暖的成本上升,以及各种规模的大幅减少建筑物的碳足迹。”
智能玻璃窗节能约70%以上在夏天和冬天更有效率45%相比,标准双平面玻璃,根据研究人员。
纽约的帝国大厦公布240万美元的节能,减少碳排放量4000吨在安装智能玻璃窗。这是使用一种有效的智能窗技术。
“帝国大厦使用玻璃,仍然需要一些能量,“Bhaskaran称。“我们的涂料不需要能源和直接反应温度的变化。”
穆罕默德Taha持有涂层的样品。(来源:皇家墨尔本理工大学/詹姆斯Giggacher)
自制的涂层是50 - 150纳米的厚度和创建二氧化钒。在67摄氏度,二氧化钒转换从绝缘体到金属,使涂层变成一个多功能光电子材料控制,并且对光线很敏感。
涂层保持透明和清晰的人类的眼睛但不透明到太阳辐射红外线,人类无法看到,是什么导致日光引起的加热。
而涂层对温度的反应也可以用一个简单的开关,覆盖RMIT博士生Mohammad Taha说。“这个开关是类似于一个调光器,可以用来控制窗口的透明度,因此照明的强度在一个房间里,“Taha说。“这意味着用户完全的自由操作智能窗户需。”
技术也可以用来控制无辐射可以穿透塑料和织物。这可以应用到医学成像和安全扫描。
在底层技术团队已经申请了一项专利,说容易可伸缩的大面积表面。
可再生能源的能力
根据大学的科学家的一项研究加州欧文,加州理工学院的,卡内基科学研究所,美国可以可靠地满足80%的电力需求太阳能和风力发电。然而,看看这不会便宜。
美国的团队分析了36年的每小时天气数据(1980 - 2015)来理解基本地球物理障碍只有太阳能和风能提供电力。
“我们看了太阳能和风能的可变性对时间和空间和美国电力需求相比,”史蒂文•戴维斯说,UCI地球系统科学的副教授。“我们发现,我们可以从这些来源可靠地获得约80%的电力供应,通过构建一个大陆范围内的传输网络或者设施可以存储12个小时的国家的电力需求。”
传输或存储的研究人员说,这种扩张能力意味着非常重大的投资。他们估计所需的新的输电线路的成本,例如,可能是数千亿美元。相比之下,那么多的电力存储与今天最便宜的电池可能会花费超过一万亿美元,尽管价格正在下降。
其他形式的能源储备,如抽水上山以后回流通过水力发电机,有吸引力,但在范围有限。美国东部的很多水但不多,与西方相反的安排。
“事实上,我们可以得到80%的电力来自风能和太阳能仅是令人鼓舞的,”戴维斯说。“五年前,许多人怀疑这些资源可能占了超过20或30%。”
然而,会议100%的电力需求,只有太阳能和风能需要储存几个星期的价值的电力补偿这两种资源的自然变化,研究人员说。
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