Děrné štítky: Nabíječky, robofarmáři a holografické video

24. leden 2012

Každých 14 dní plní rubriku Děrné štítky kolegové z Českého rozhlasu Leonardo, takže dnes bude opět vědecká. Věnujeme se holografickému videu, robofarmářům nebo bezdrátovému nabíjení elektromobilů.

Bezdrátové nabíjení elektromobilů
Elektromagnetická energie se může šířit i bez drátů. Dosud byl ale bezdrátový přenos větších výkonů komplikovaný, zásluhou firmy Qualcomm to už neplatí.
Bezdrátové nabíječky pro malé přenosné přístroje pracují na principu tzv. induktivního přenosu neboli jevu indukční elektromagnetické rezonance. Dochází k němu ve chvíli, kdy se k sobě těsně přiblíží a indukčně naváží vodivé obvody nabíjecího systému i nabíjeného přístroje. Pak je možné bez větších ztrát přenášet elektrickou energii na vzdálenost až několika decimetrů.

Firma Qualcomm předvedla na letošní americké Consumer Electronics Show svůj nový systém bezdrátového dobíjení elektromobilů – pracuje na stejném principu.
Bezdrátový nabíjecí systém pro elektromobily se skládá ze tří komponent – desky vysílače, přijímací desky umístěné na spodku elektromobilu a řídícího obvodu. Tento obvod registruje polohu obou desek, dále stupeň dobití baterie a mění vznikající střídavý proud na stejnosměrný. Systém využívá frekvencí v pásmu 20 až 140 kilohertz a v rámci jedné fáze střídavého proudu umí přenášet výkon 3 kilowatů. Při použití třífázového režimu je to až 7 kilowatů a v režimu rychlonabíjení je možné dosáhnout výkonu 18 kilowatů. Elektromobil by se tímto způsobem mohl nabíjet v garáži přes noc.

Firma Qualcomm chystá dvouletou sérii praktických testů s 50 elektromobily. Nabíjecí místa budou rozmístěna po celém Londýně. Další logickou fází vývoje by mělo být zabudování nabíjecích bezdrátových stanic přímo do povrchu vozovky.

Robofarmáři
Japonští a američtí inženýři chtějí pomocí automatických strojů ulehčit namáhavé zemědělské práce. Pole začnou obdělávat roboti. Zkušenosti farmáře jsou neocenitelné, na druhou stranu je lidský faktor omezením v růstu efektivity zemědělství. Americký vynálezce David Dourhout vyvíjí secí zemědělské roboty s názvem Prospero. Pracovní skupiny těchto strojů budou detailně monitorovat stav každého místa na poli a podle toho je osévat. Navíc budou schopné vzájemné komunikace a spolupráce, budou se tedy doplňovat.
Prospero je šestinohý kráčející robot, který umí přesně a adaptivně do půdy vsazovat jednotlivá semena, a pamatuje si, kde se nacházejí. Pro komunikaci s okolím je vybaven infračervenými čidly a využívá kolektivních prvků umělé inteligence. Vynálezce robota je původní profesí entomolog a robotiku má spíš jako koníčka.

Robota Prospero proto chápe jako jistý prototyp, který si bere za vzor hmyzí společenstva, konkrétně mravence. Mravenci spolu komunikují pomocí chemických značek v terénu a také roboti Prospero značkují bílou barvou specifická místa na poli. Vynálezce by v budoucnosti chtěl vytvořit univerzální stroj, který bude schopen nejen pole osít, ale o rostliny se v každé fázi jejich vývoje bude průběžně starat. Vše samozřejmě 24 hodin denně!



Holografické video
Mikromechanické součástky pracují v současných digitálních DLP videoprojektorech. Jádro přístrojů tvoří čip pokrytý mikrozrcátky, které se ve vysokých frekvencích naklápějí. Belgičtí vědci jdou nyní podobnou cestou ve vývoji holografické televize.

Holografická televize je po teoretické stránce celkem jasná technologie, v praxi se ji ale zatím nepodařilo realizovat. Současné 3D záběry nám v porovnání s holografií jednou možná budou připadat jako náhražky, které jen obelhávají mozek. Holografické video totiž bude přinášet skutečné prostorové obrázky, navíc bez brýlí a bolestí hlavy.
Belgičtí vědci z nanoelektronické laboratoře firmy Imec v Leuvenu se domnívají, že budoucnost holografie je v mikro-elektro-mechanicky ovládaných pixelych vybavených pružinkami. Už se jim podařila realizace holografického obrazu budovy sídla jejich firmy. Ten byl vytvořen pouze odrazem světla na malém křemíkovém čipovém segmentu. Jemnou mřížku pokrytou hliníkem osvěcovali z různých stran laserovým světlem, až pomocí složité hry ohybů světelných vln dospěli k trojrozměrnému holografickému snímku.



Vědci by takový obraz chtěli rozpohybovat, podmínkou pro to je mechanická prostorová změna geometrické struktury na čipovém segmentu. Taková struktura pohybujících se křemíkových pixelů by podle nich připomínala přesně pracující písty. Mechanismus vytváření holografického videa bude dobře fungovat jen ve chvíli, kdy bude mikromechanická pohyblivá struktura obsahovat detaily o menším rozměru než je vlnová délka použitého světla, tedy méně než 500 nanometrů. Odborníci odhadují, že takového cíle dosáhneme nejdříve za 5 let.

autor: Pavel Vachtl
Spustit audio

Více z pořadu

Mohlo by vás zajímat

E-shop Českého rozhlasu

Vždycky jsem si přál ocitnout se v románu Julese Verna. Teď se mi to splnilo.

Václav Žmolík, moderátor

tajuplny_ostrov.jpg

Tajuplný ostrov

Koupit

Lincolnův ostrov nikdo nikdy na mapě nenašel, a přece ho znají lidé na celém světě. Už déle než sto třicet let na něm prožívají dobrodružství s pěticí trosečníků, kteří na něm našli útočiště, a hlavně nejedno tajemství.