Существующие системы беспроводной зарядки, способные обеспечить мощность более киловатта, тяжелые и громоздкие, так как в их основе лежат медные катушки. Альтернативное решение предложила команда физиков из Мюнхенского технического университета, возглавляемая Кристофом Утшиком и профессором Рудольфом Гроссом.
Совместно с производителем электротехнических компонентов Wrth Elektronik eiSos и специализирующейся на сверхпроводящих покрытиях компанией Theva Dnnschichttechnik, ученые разработали компактную катушку из сверхпроводника. Она способна бесконтактно передавать электрический заряд с мощностью более 5 кВт без значительных потерь.
Чтобы добиться этого исследователям пришлось решить непростую задачу по устранению характерных для сверхпроводников потерь мощности, возникающих при прохождении по таким проводам переменного электрического тока. Эти потери растут по мере увеличения характеристик тока и приводят к нагреву проводников, из-за которого они теряют сверхпроводимость.
Ученые решили проблему путем установки прокладок между отдельными витками обмотки катушки. Этот прием значительно снижает потери переменного тока в катушке, подчеркнул глава исследования Кристоф Утшик. В результате возможна передача энергии при мощности порядка нескольких киловатт.
При разработке конструкции катушки ученые использовали аналитическое и численное моделирование. С его помощью они подобрали расстояние между витками, которое позволило добиться большей удельной мощности, чем достигается в серийно выпускаемых аналогичных устройствах.
Основной принцип создания сверхпроводящих катушек заключается в том, чтобы достичь одновременно и самого меньшего из возможных сопротивления при переменном токе, и минимально допустимого размера обмотки и, таким образом, компенсировать сниженную геометрическую связь, объясни Утшик.
Как выяснили ученые, оптимальное расстояние между витками равно примерно половине ширины используемого в катушке плоского провода. Большие промежутки вынуждают увеличить общие размеры катушки, а меньшие повышают опасность потери свойства сверхпроводимости во время работы устройства.
В ближайшее время исследователи намерены работать над дальнейшим увеличением мощности своего изобретения. Кроме того, им предстоит решить вопрос с охлаждением катушки до низкой температуры, необходимой для достижения сверхпроводимости, так как подходящего для применения в таких устройствах криостата пока не существует.
Источник: ph.tum.de
|
|
|
|
|
|
Команда исследователей из Университета штата Нью-Йорк в Буффало разработала новый метод изготовления фильтров для воды на основе графена. Ученые говорят, что их технология, предполагающая использование 3D-печати и получение графенового аэрогеля, позволяет создавать стабильный, обладающий большим ресурсом м
Австрийский стартап Printstones, который с 2017 года работает в области 3D-печати, представил многофункционального робота Baubot. Его основное назначение автоматизация строит
Компания Boston Dynamics показала новую модель Stretch, созданную специально для складских работ. Она является развитием двухколесного Handle, который тоже позиционировался как робот, способный перемещать различные грузы. В частности, Stretch получил вакуумный захват, аналогичный устанавливавшем
Берлинский стартап Bluu Biosciences намерен стать первым крупным поставщиком рыбопродуктов, полученных путем выращивания живых клеток в лабораторных условиях. Он уже получил финансирование в размере семи миллионов евро. Инвестиции должны помочь компании выйти на рынок, где ей придется конкурировать с
В Великобритании на территории кампуса Ньюкаслского университета создается биологический апартамент под названием OME. Проект, который реализуется совместно с Нортумбрийским университетом, направлен на изучение влияния на здоровье людей окружающих их в повседневной жизни микроорганизмов.
Вместе с этим жилое помещение должно стать примером экологичного здания. Это предполагает и
Исследователи из Массачусетского технологического института разработали дешевую и простую в изготовлении систему фильтрации на основе натурального дерева. Проект призван помочь решить проблему с обеспечением населения бедных регионов чистой питьевой водой.
В качестве материала фильтра используется заболонь, то есть наружные слои древесины стволов, ветвей
