905391
905391
عمان اليوم

فريق بحثي بجامعة السلطان قابوس يبتكر جهاز شحن لاسلكي للهواتف النقالة

22 يناير 2017
22 يناير 2017

905390

حصل على براءة اختراع -

حصل فريق بحثي من كلية الهندسة جامعة السلطان قابوس على براءة اختراع لابتكاره جهازا وطريقة شحن لاسلكي محمول متعدد العناصر، إذ يوفر هذا الجهاز على المستخدم حمل الشواحن السلكية التقليدية.

ويترأس الفريق الدكتور محمد بن مانع بيت سويلم ويضم المهندسين جعفر آل داوود، وعبدالعزيز البلوشي، ومحمد الكندي وعمار المحرمي. وينطلق الاختراع من الحاجة الماسة لشحن بطاريات الهواتف المحمولة والأجهزة الإلكترونية ربما لأكثر من مرة واحدة باليوم، خاصة أن أجهزة شحن الهواتف النقالة المتوفرة حاليا بالأسواق تحتاج لربطها بمصدر للطاقة.

واستغرقت عملية طلب براءة الاختراع قرابة العام ونصف العام، حيث تمت عدة تجارب مخبرية ومحاكاة للجهاز للوقوف على جاهزية وكفاءة الجهاز قبل تقديمه لطلب براءة الاختراع.

ويعد شاحن الطاقة المبتكر للهواتف النقالة متوافقا مع تقنية تشي القياسية (Qi Standard) ولديه القدرة على شحن جهازين من الهواتف الذكية في الوقت نفسه، وكذلك يوجد به منفذ لربطه بمصدر للجهد في حالة الضرورة، ويمكن استخدام الجهاز لشحن بطاريات أجهزة إلكترونية ذات حمل متوافق مع احتياجات الهواتف الذكية.

ويرتكز مبدأ عمل جهاز شاحن الطاقة المتعدد العناصر على تقنية نقل الطاقة لاسلكيا، أو ما يعرف بـ(Wireless Power Transfer، وهي عملية نقل للطاقة لاسلكيا من مصدر جهد (قابس الكهرباء) إلى حمل كهربائي دون الحاجة لاستخدام موصل كهربائي بين هذين الطرفين (مصدر الجهد والحمل)، وفكرة نقل الطاقة بدون استخدام أسلاك موصلة ليست بالشيء الجديد، حيث قام العالم تسلا Tesla في بدايات القرن الماضي (1900م) بعمل تصور لحياة قائمة على الأجهزة الكهربائية تنتقل فيها الطاقة بدون الحاجة لأسلاك وذلك باستخدام شبكة من (ملفات تسلا) Tesla coils ذات فولتية عالية (فرق جهد عال)، وبالرغم من عدم تبني المجتمع العلمي لفكرته آنذاك بسبب ما تحتويه من مخاطر الجهد العالي، إلا أن الشغف العلمي لنقل الطاقة بعدة طرق آمنة عاود للظهور في الآونة الأخيرة. ويمكن تقسيم عملية نقل الطاقة لاسلكيا إلى نوعين: إشعاعي وغير إشعاعي. ففي التقنيات غير الإشعاعية، يتم نقل الطاقة لاسلكيا من مصدر الجهد، وهي مربوطة بملفات موصلة ذات رنين ضئيل التي من شأنها أن تنتج حقول كهرومغناطيسية قريبة المدى من ملفات مستقبلة ذات رنين مماثل نوعا ما لمصدر الإرسال. ويرتكز مبدأ عمل الجهاز المبتكر على مثل هذه التقنية غير الإشعاعية قريبة المدى لمسافات تصل لحوالي 5 سم.

وتم تصميم الجهاز بمواد ملائمة لطبيعة الهواتف النقالة، حيث لا يتسبب بسخونة الأجهزة المعدنية سواء التي بالهواتف النقالة أو بالشاحن نفسه، وتمت مراعاة سلامة المستخدم بحيث إن الإشعاعات الكهرومغناطيسية المنبثقة من الشاحن اللاسلكي هي في النطاق الموصى به من قبل المنظمات العالمية التي تعنى بسلامة المستخدم خصوصا فيما يتعلق بالإشعاعات الكهرومغناطيسية غير المؤينة. يتم ربط الأجهزة الذكية لشحنها بدائرة كهربائية مستقبلة للأمواج الكهرومغناطيسية المرسلة من جهاز الشحن، حيث تم بناؤها برقائق كبيرة نوعا ما متوفرة بالأسواق لعدم توفر أجهزة تعنى ببناء الألواح الإلكترونية الدقيقة في الجامعة.

وسيوفر الجيل الجديد من الجهاز شرائح إلكترونية دقيقة يمكن وضعها داخل الأجهزة الذكية.

يذكر أن الفريق البحثي من كلية الهندسة يعكف حاليا على إضافة المزيد من الميزات إلى النموذج الحالي من ضمنها عملية اقتران الجهاز لاسلكيا بالأجهزة الذكية على اختلاف أنواعها التي من حوله وبصورة دورية، بالإضافة إلى تصغير حجم ووزن الجهاز ليتناسب مع رغبة المستخدم، وكذلك توسيع شبكة الحث الكهرومغناطيسي بجهاز الإرسال حيث سيتم وضع أجهزة الهواتف النقالة بشكل عشوائي بسطح الجهاز.

ومن الأهداف التي يسعى الفريق إليها تحسين كفاءة عمل الجهاز لشحن الأجهزة الذكية من مسافات بعيدة المدى حيث تتسابق شركات تجارية حاليا بعمل أجهزة شحن للقدرة لاسلكيا من مسافات بعيدة. ويطمح الفريق البحثي إلى إيجاد الدعم اللازم لتطوير الجهاز المبتكر وإيجاد قيمة مضافة منه بالأسواق المحلية.