दक्षिण कोरिया में शोधकर्ता इन्फ्रारेड लाइट का उपयोग करके वायरलेस रूप से बिजली संचारित करते हैं

दक्षिण कोरिया में सेजोंग विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं की एक टीम ने 30 मीटर की दूरी पर वायरलेस तरीके से बिजली संचारित करने के लिए इंफ्रारेड लाइट का सफलतापूर्वक उपयोग किया है। वायरलेस लेजर चार्जिंग सिस्टम का परीक्षण करते समय, शोधकर्ताओं ने 400 मेगावाट प्रकाश को सुरक्षित रूप से प्रेषित किया और इसका उपयोग एलईडी लाइट को बिजली देने के लिए किया।

अध्ययन का नेतृत्व करने वाले जिनयोंग हा ने ईमेल पर indianexpress.com को बताया, “हम इस तकनीक का उपयोग स्मार्ट घरों या बड़े शॉपिंग सेंटर और अन्य स्थानों में डिजिटल साइनेज (डिस्प्ले) में IoT सेंसर को वायरलेस पावर की आपूर्ति करने के लिए कर सकते हैं।” हा इस तकनीक के औद्योगिक अनुप्रयोगों को उन स्थानों पर भी लागू करता है जहां तारों का उपयोग सुरक्षा खतरे पैदा कर सकता है। शोध के निष्कर्ष सितंबर में ऑप्टिक्स एक्सप्रेस पत्रिका में एक लेख में प्रकाशित हुए थे।

शोधकर्ताओं द्वारा विकसित प्रणाली में एक ट्रांसमीटर और एक रिसीवर होता है। जब दोनों एक-दूसरे की दृष्टि में हों, तो उनका उपयोग प्रकाश-आधारित शक्ति प्रदान करने के लिए किया जा सकता है। लेकिन सिस्टम एक पावर-सेफ मोड में चला जाता है जहां ट्रांसमीटर और रिसीवर के बीच कोई बाधा आने पर यह ऊर्जा संचारित करना बंद कर देता है। इसका उद्देश्य सिस्टम से जुड़े जोखिमों को कम करना है।

ट्रांसमीटर में एक एर्बियम-डॉप्ड फाइबर एम्पलीफायर (EDFA) शक्ति स्रोत है जिसकी तरंग दैर्ध्य 1,550 एनएम है। शोधकर्ताओं के अनुसार, यह तरंग दैर्ध्य रेंज सुरक्षित है और इससे मानव आंखों या त्वचा को इच्छित शक्ति स्तर पर कोई खतरा नहीं है। EDFA का आविष्कार पहली बार 1987 में किया गया था और आमतौर पर इसका उपयोग लंबी दूरी के फाइबर-ऑप्टिक ट्रांसमिशन के दौरान सिग्नल के नुकसान की भरपाई के लिए किया जाता है।

रिसीवर इकाई में एक फोटोवोल्टिक सेल और एक गोलाकार बॉल लेंस रेट्रोरेफ्लेक्टर होता है जो ट्रांसमीटर द्वारा उत्सर्जित प्रकाश के बिखरने को कम करने में मदद करता है और इसे अधिकतम दक्षता के लिए फोटोवोल्टिक सेल पर केंद्रित करता है। शोधकर्ताओं ने पाया कि सिस्टम का प्रदर्शन बॉल लेंस के अपवर्तनांक पर बहुत अधिक निर्भर था और 2.003 का अपवर्तक सबसे प्रभावी था।

प्रायोगिक परीक्षण के दौरान, ट्रांसमीटर 30 मीटर की दूरी पर 400mW की ऑप्टिकल शक्ति प्रदान कर सकता है। 10 बाई 10-मिलीमीटर रिसीवर का फोटोवोल्टिक सेल प्रकाश ऊर्जा को 85 मेगावाट विद्युत शक्ति में परिवर्तित करने में सक्षम था, जिसका उपयोग एक एलईडी को बिजली देने के लिए किया गया था। शोधकर्ताओं ने ट्रांसमीटर और रिसीवर के बीच में एक मानव हाथ रखकर सिस्टम की सुरक्षा का भी प्रदर्शन किया। इस बिंदु पर, सिस्टम कम-शक्ति मोड में चला गया जहां उसने कम-तीव्रता वाली रोशनी उत्पन्न की ताकि इससे कोई नुकसान न हो।

“दक्षता में काफी सुधार किया जा सकता है। चूंकि अब हम 1,550nm तरंग दैर्ध्य प्रकाश का उपयोग करते हैं, हमारे पास PV सेल (GaSb) की कम दक्षता है। यदि हम लगभग 900 एनएम इंफ्रारेड लाइट का उपयोग करते हैं, तो दक्षता में 40 प्रतिशत तक सुधार किया जा सकता है,” हा ने कहा। वर्तमान में, फोटोवोल्टिक सेल गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) से बना है। इसे अन्य सामग्रियों के लिए स्विच किया जा सकता है जो दक्षता बढ़ाने के लिए विभिन्न तरंग दैर्ध्य पर अधिक प्रभावी होंगे।

टीम अब सिस्टम की दक्षता बढ़ाने और इसे बढ़ाने पर काम कर रही है ताकि प्रौद्योगिकी के अन्य अनुप्रयोगों को खोजने से पहले स्मार्ट कारखानों में आईओटी सेंसर के लिए इसका इस्तेमाल किया जा सके।