Veda a výskum

Nové zariadenie posiela rádiový signál prakticky bez spotreby energie. Porušuje toto zariadenie zákony fyziky?

Autori novej štúdie vytvorili koncept mimoriadne nízkoenergetického komunikačného systému.

Forma komunikácie, ktorá si nevyžaduje takmer žiadnu energiu, ide zdanlivo proti zákonom fyziky. Ako však dokazuje nový výskum, je skutočne možné preniesť informáciu len prepnutím spínača, ktorý prepája rezistor s anténou, informuje portál The Conversation.

V rámci nového výskumu vedci našli spôsob, ako poslať komunikáciu bez toho, aby do antény pustili energiu. Nový systém totiž spája niekoľko rôznych metód, ako je vysielanie rádiových vĺn s a získavania energie z okolitého prostredia. Autori štúdie vysvetľujú, že v budúcnosti by sme mohli vyrobiť rôzne druhy prístrojov, ktoré by mohli fungovať bez batérií alebo iných druhov napájacích zariadení. Jedným z prístrojov môže byť aj medicínsky senzor, ktorý by vedel posielať ôzne informácie.

Odoberajte Vosveteit.sk cez Telegram a prihláste sa k odberu správ

Autori vysvetľujú, že na prenos informácie tieto zariadenia nepotrebujú žiadnu ďalšiu energiu len tú, ktorou prepnú samotný spínač. V demonštrovanom príklade výskumníci potrebovali prepnúť elektricky kontrolovaný tranzistor, čo si vyžadovalo naozaj minimálne množstvo elektriny. Výskumníci dokázali, že prenos komunikácie si nevyžaduje elektricky napájaný zdroj signálu. V každom elektricky vodivom materiáli sa nachádza náhodný tepelný „šum“, ktorý môže nahradiť signál šíriaci sa cez anténu.

V rámci svojej štúdie autori vysvetlili, prečo ich systém neporušuje druhý termodinamický zákon, ktorý zároveň nedovoľuje existenciu takzvaného perpetuum mobile alebo inak aj zariadenia, ktoré by dokázalo fungovať donekonečna bez externého energetického zdroja. Keď autori štúdiu publikovali, recenzenti prácu kritizovali. Verili, že schopnosť poslať správu bez energetického zdroja nie je možné, pretože ak by takéto zariadenie fungovalo, potom by porušovalo druhý termodynamický zákon.

„Keďže je vytvorenie perpetuum mobile nemožné, recenzenti naznačovali, že je niečo s našou prácou zle, alebo že sme ju zle pochopili,“ vysvetľujú autori.

Druhý termodynamický zákon sa dá pochopiť aj tak, že teplo prúdi z horúcejších objektov do chladnejších. Bezdrôtové signály z vysielača prenášajú teplo. Ak by medzi vysielačom a prijímačom nastalo spontánne prúdenie, bez teplotných rozdielov medzi dvoma zariadeniami, tým pádom by sme teoreticky mohli získať voľnú energiu, no to je v rozpore s druhým termodynamickým zákonom.

Autori vyvinuli systém vysielania komunikácie, ktorý si nevyžaduje takmer žiadnu energiu
Zdroj: The Conversation

Riešenie komplikovaného problému

Môže sa zdať, že v tomto smere autori štúdie čelili paradoxu, no podarilo sa im nájsť riešenie. Ich systém má energetický zdroj a slúži ako chladnička. Elektróny, ktoré prenášajú signál na strane prijímača, sú chladené zosilňovačom, podobne ako chladnička udržiava svoje vnútro chladné. Samotný vysielač síce nespotrebuje takmer žiadnu energiu, no prijímač spotrebuje približne 2 watty.

Tento systém funguje podobne, ako aj ďalšie nízkoenergetické systémy. Energia sa spotrebúva len na prijímacej stanici, ktorý zväčša nie je problém pripojiť k zdroju energie.

Ide zatiaľ len o koncept a autorov čaká ešte množstvo práce. V budúcnosti sa pokúsia zlepšiť dosah ich systému a zvýšiť množstvo vysielaných dát. Čo sa týka možných nositeľných alebo implantovaných zariadení, výskumníci hľadajú spôsob, ako pacienta nevystaviť silnému rádiovému signálu. Silné rádiové signály môžu generovať teplo, čo by mohlo spôsobiť nepohodlie.

Prihláste sa k odberu správ z Vosveteit.sk cez Google správy
Tagy
Zobraziť komentáre
Close
Close