فريق بحثي بهندسة جامعة السلطان قابوس يحصل على براءة اختراع

المهندسين جعفر آل داوود، وعبدالعزيز البلوشي، ومحمد الكندي وعمار المحرمي، لقد جاء هذا الاختراع نظرا للحاجة الماسة لشحن بطاريات الهواتف المحمولة والأجهزة الإلكترونية ربما لأكثر من مرة واحدة باليوم، وحيث إن أجهزة شحن الهواتف النقالة المتوفرة حاليا بالأسواق تحتاج لربطها بمصدر للطاقة.

يوفر 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 وكفاءة الجهاز قبل تقديمه لطلب براءة الاختراع.

كذلك يرتكز عمل جهاز شاحن الطاقة المتعدد العناصر على تقنية نقل الطاقة لاسلكياً، أو ما يعرف بـ (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 إن 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 بناؤها برقائق كبيرة نوعا ما متوفرة بالأسواق لعدم توفر أجهزة تعنى ببناء الألواح الإلكترونية الدقيقة في الجامعة. وسيوفر الجيل الجديد من الجهاز شرائح إلكترونية دقيقة يمكن وضعها داخل الأجهزة الذكية.

الجدير بالذكر أنّ الفريق البحثي من كلية الهندسة يعكف حاليا على إضافة 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.