المشهد اليوم - تتجه تكنولوجيا الشحن اللاسلكي نحو مرحلة جديدة قد تغير طريقة تزويد الأجهزة الإلكترونية بالطاقة، مع تطور تقنيات نقل الكهرباء عبر الهواء، التي تسعى إلى شحن الهواتف والأجهزة الذكية من مسافة بعيدة، دون الحاجة إلى وضعها مباشرة فوق قاعدة الشحن أو توصيلها بكابل.
وتفتح هذه الابتكارات الباب أمام مستقبل تصبح فيه عملية شحن الأجهزة أكثر سهولة ومرونة، بحيث يمكن للهاتف أن يستقبل الطاقة أثناء وجوده على المكتب أو في أحد أركان الغرفة، شرط أن يكون ضمن نطاق نظام الإرسال المتوافق معه.
نقل الطاقة دون تلامس
وتقوم هذه التكنولوجيا على إرسال الطاقة باستخدام المجالات الكهرومغناطيسية أو موجات الراديو أو الأشعة تحت الحمراء، لتلتقطها أجهزة استقبال صغيرة مدمجة في الهواتف والأجهزة الإلكترونية، وتحولها إلى طاقة كهربائية قابلة للاستخدام.
ومن أبرز الاتجاهات التقنية في هذا المجال تقنية الرنين المغناطيسي، التي تسمح بنقل الطاقة بين ملفات متوافقة دون الحاجة إلى التلامس المباشر، إضافة إلى تقنيات نقل الطاقة عبر موجات الراديو والليزر، التي تستهدف توفير الشحن على مسافات أطول.
وأظهرت العديد من الأبحاث المنشورة إمكانية تطوير أنظمة لنقل الطاقة لاسلكياً ضمن مساحات بحجم الغرف، باستخدام تحسين توزيع المجالات الكهرومغناطيسية، مع مراعاة حدود التعرض الآمن للإنسان.
جهاز إرسال للطاقة
تعتمد الفكرة على وجود جهاز إرسال للطاقة، يتم تثبيته في الجدار أو السقف أو أحد أركان الغرفة، ويتولى بث الطاقة باتجاه أجهزة استقبال متوافقة.
وتقوم هذه الأجهزة باستقبال الطاقة وتحويلها إلى كهرباء لشحن البطارية؛ ما قد يسمح مستقبلاً باستخدام الهاتف أثناء وجوده على المكتب أو الطاولة أو حتى أثناء التنقل داخل نطاق التغطية.
وتختلف كفاءة هذه التقنية بحسب المسافة ونوع الموجات المستخدمة وحجم جهاز الاستقبال، فضلاً عن وجود عوائق بين المرسل والمستقبل في بعض الأنظمة.
الليزر وموجات الراديو
تُعد تقنيات الأشعة تحت الحمراء والليزر من أبرز الخيارات المطروحة لنقل الطاقة لمسافات بعيدة نسبياً؛ إذ أظهرت تجارب بحثية إمكانية نقل الطاقة الضوئية إلى مستقبلات على مسافات تصل إلى عشرات الأمتار، لكن مستويات الطاقة المحققة لا تزال محدودة مقارنة باحتياجات شحن الهواتف بسرعة.
كما حقق برنامج تابع لوكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة الأميركية إنجازاً بنقل أكثر من 800 واط عبر شعاع ليزر لمسافة 8.6 كيلومتر، في تجربة متخصصة لا تمثل منتجاً تجارياً لشحن الأجهزة الاستهلاكية.
أبرز التحديات
رغم الإمكانات الواعدة، تواجه تقنية الشحن عبر الغرفة مجموعة من العقبات، أبرزها فقدان جزء من الطاقة أثناء النقل، والحاجة إلى تحقيق كفاءة مرتفعة، وضمان عدم تجاوز مستويات الإشعاع الكهرومغناطيسي أو الضوئي الحدود الآمنة.
كما يتطلب انتشار هذه الأنظمة تطوير معايير موحدة تضمن توافق أجهزة الإرسال والاستقبال، إلى جانب توفير آليات توقف نقل الطاقة تلقائياً عند وجود عوائق أو أشخاص في مسار الأشعة الموجهة.
هل تنتهي قاعدة الشحن التقليدية؟
تشير التطورات العلمية إلى أن الشحن اللاسلكي عبر مسافات أبعد أصبح مجالاً بحثياً متقدماً، لكنه لم يصل بعد إلى مرحلة تسمح باستبدال قواعد الشحن التقليدية بصورة شاملة.
ومن المرجح أن تبدأ التطبيقات العملية بالأجهزة منخفضة الاستهلاك، مثل المستشعرات المنزلية والساعات الذكية وبعض أجهزة إنترنت الأشياء، قبل الانتقال إلى الهواتف والحواسيب التي تحتاج إلى طاقة أكبر.
وبذلك، قد لا يكون المستقبل مجرد التخلص من كابلات الشحن، بل الوصول إلى منازل ومكاتب قادرة على توفير الطاقة للأجهزة بصورة مستمرة ودون تلامس مباشر، لتصبح عملية الشحن جزءاً غير مرئي من الحياة اليومية.
