Printable Version Printable Version Email to a friend Email to a friend

فريق بحثي من كلية الهندسة يحصل على براءة اختراع

01/24/2017

حصل فريق بحثي من كلية الهندسة على براءة اختراع لابتكاره جهاز وطريقة شحن لاسلكي محمول متعدد العناصر يترأس هذا الفريق الدكتور محمد بن مانع بيت سويلم ويضم كل من المهندسين جعفر آل داوود، وعبدالعزيز البلوشي، ومحمد الكندي وعمار المحرمي، لقد جاء هذا الاختراع نظرا للحاجة الماسة لشحن بطاريات الهواتف المحمولة والأجهزة الالكترونية ربما لأكثر من مرة واحدة باليوم، وحيث أن أجهزة شحن الهواتف النقالة المتوفرة حاليا بالأسواق تحتاج لربطها بمصدر للطاقة.
سيوفر هذا الجهاز على المستخدم حمل الشواحن السلكية التقليدية. وقد استغرقت عملية طلب براءة الاختراع قرابة العام ونصف، حيث تمت عدة تجارب مخبرية ومحاكاة للجهاز للوقوف على جاهزية و كفاءة الجهاز قبل تقديمه لطلب براءة الاختراع.
كما يعد شاحن الطاقة المبتكر للهواتف النقالة متوافق مع تقنية تشي القياسية (Qi Standard) ولديه القدرة لشحن جهازين من الهواتف الذكية بالوقت نفسه، وكذلك يوجد به منفذ لربطه بمصدر للجهد في حالة الضرورة. ويمكن استخدام الجهاز لشحن بطاريات أجهزة الكترونية ذات حمل متوافق مع احتياجات الهواتف الذكية.
كذلك يرتكز مبدأ عمل جهاز شاحن الطاقة المتعدد العناصر على تقنية نقل الطاقة لاسلكياً، أو ما يعرف ب (Wireless Power Transfer، وهي عملية نقل للطاقة لاسلكياً 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 عالي). 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 بالآونة الأخيرة. ويمكن تقسيم عملية نقل الطاقة لاسلكياً إلى نوعين: إشعاعي وغير إشعاعي. ففي التقنيات غير الإشعاعية، يتم نقل الطاقة لاسلكياً 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 نوعاُ ما لمصدر الإرسال. وننوه هنا بأن مبدأ عمل الجهاز المبتكر يرتكز على مثل هذه التقنية غير الإشعاعية قريبة المدى لمسافات تصل لحوالي 5 سم.
تم 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 أن الاشعاعات الكهرومغناطيسية المنبثقة من الشاحن اللاسلكي هي في النطاق الموصي 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 بنائها برقائق كبيرة نوعا ما متوفرة بالأسواق لعدم توفر أجهزة تعنى ببناء الألواح الالكترونية الدقيقة في الجامعة. سيوفر الجيل الجديد من الجهاز شرائح إلكترونية دقيقة يمكن وضعها داخل الأجهزة الذكية.
الجدير بالذكر أن الفريق البحثي من كلية الهندسة يعكف حاليا إلى اضافة 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 لها تحسين كفاءة عمل الجهاز لشحن الأجهزة الذكية من مسافات بعيدة المدى حيث تتسابق شركات تجارية حاليا بعمل أجهزة شحن للقدرة لاسلكياً من مسافات بعيدة. ويطمح الفريق البحثي إلى إيجاد الدعم اللازم لتطوير الجهاز المبتكر لخلق قيمة مضافة منه بالأسواق المحلية.