Kabelloses laden: Forschern gelingt die Stromübertragung per Infrarotlaser

Die Angst vor einem leeren Akku ist bei vielen Smartphone-Nutzern noch immer weit verbreitet. Zumal die Batterien im Laufe der Zeit an Leistung verlieren, wodurch die Geräte noch öfter geladen werden müssen. Teilweise kann zumindest auf das klassische Ladekabel verzichtet werden. Denn in den letzten Jahren kamen verschiedene Lösungen für induktives Laden auf den Markt. Auch hier muss das Smartphone aber auf oder in unmittelbarer Nähe einer Ladestation platziert werden. Forscher der Sejong-Universität in Südkorea gehen nun allerdings noch einen Schritt weiter. Sie haben einen speziellen Infrarotlaser entwickelt, der Strom kabellos auch über größere Distanzen übertragen kann. Verfügt ein Smartphone über ein dazugehöriges Empfangsmodul kann das Gerät so überall in einem Raum geladen werden. Voraussetzung ist lediglich, dass ein direkter Sichtkontakt zwischen Infrarotlaserstrahl und Empfangsgerät besteht. Noch allerdings funktioniert die Technologie nur im kleinen Maßstab.

So könnte die Technologie einmal funktionieren. Bild: Jinyong Ha, Sejong University

Gesundheitliche Gefahren können ausgeschlossen werden

Kommen wir aber zunächst zu den technischen Details. So nutzten die Forscher einen Erbium-dotiertern Faserverstärker, um den Infrarotstrahl auszusenden. Die zentrale Wellenlänge lag bei 1.550 Nanometern. Die Forscher versichern, dass in diesem Bereich keine gesundheitlichen Gefahren für Menschen zu erwarten sind. Dies soll sogar dann gelten, wenn der Laserstrahl direkt auf das Auge trifft. Empfangen wird das Infrarotlicht von einem Retroreflektor. In diesen wiederum ist eine Photovoltaikzelle integriert, die das Licht wieder in Strom verwandelt. Bei dem jetzt der Öffentlichkeit vorgestellten Experiment wurde auf diese Weise eine optische Leistung von 400 Milliwatt über eine Distanz von dreißig Metern übertragen. Bei einem hypothetisch zu ladenden Elektrogerät wären davon immerhin 85 Milliwatt angekommen. Für den Betrieb von einfachen Sensoren würde dies bereits ausreichen. Um Smartphones aufzuladen, wird allerdings mehr Leistung benötigt.

Sensoren könnten bereits so mit Strom versorgt werden

Die Forscher arbeiten daher schon an verschiedenen Verbesserungen. So wird an einer Photovoltaikzelle mit höherem Wirkungsgrad gearbeitet. Außerdem lässt sich aktuell immer nur ein einzelnes Empfangsgerät mit Strom versorgen. Zukünftig sollen aber theoretisch alle in einem Raum befindlichen Smartphones gleichzeitig kabellos aufgeladen werden können. Denkbar wäre dann etwa, in öffentlichen Gebäuden oder Büros diese Möglichkeit des externen Akku-Aufladens zu ermöglichen. Schon heute könnte die Technik zudem genutzt werden, um Sensoren in Produktionsbetrieben kabellos mit Strom zu versorgen. Das funktioniert allerdings nur, solange kein menschlicher Mitarbeiter die direkte Verbindung unterbricht, indem er sich in den Infrarotstrahl stellt. Denn in diesem Fall schaltet das System in den Sicherheitsmodus. Die Intensität des Lichts wird dann soweit heruntergefahren, dass eine gesundheitliche Gefährdung ausgeschlossen ist.

Via: Eurek Alert