ویلیام تامسون لرد کلوین (William Thomson, 1st Baron Kelvin) فیزیک‌دان ریاضیاتی اسکاتلندی ایرلندی بود که دستاوردهای بزرگی در قرن ۱۹ میلادی از خود بر جای گذاشت. او یکی از مشهورترین اساتید تاریخ دانشگاه گلاسکو بود و اکثر یافته‌های علمی‌اش را نیز در همین مرکز کسب کرد. تحلیل‌های ریاضیاتی الکتریسیته، تدوین قانون دوم ترمودینامیک، تألیف مفاهیم اصولی فیزیک مدرن و از همه مهم‌تر فعالیت در حوزه‌ی تلگراف، همگی در سابقه‌ی کاری و علمی تامسون دیده می‌شوند.

فعالیت‌های تامسون در حوزه‌ی تلگراف و پیاده‌سازی اولین خطوط تلگراف زیر اقیانوس اطلس، مقام شوالیه را از سوی ملکه ویکتوریا برای او به‌همراه داشت. درنتیجه تامسون از سال ۱۸۶۶ ملقب به سر ویلیام تامسون شد. او علاقه‌ی شدیدی هم به دریانوردی داشت و بهینه‌سازی قطب‌نمای دریایی نیز در تاریخچه‌ی فعالیت‌هایش دیده می‌شود. به‌علاوه تامسون در محاسبه‌ی دقیق صفر مطلق هم تحقیقاتی انجام داد و به‌همین دلیل امروز این دما را به‌نام صفر کلوین هم می‌شناسیم.

دستاوردهای علمی متعدد ویلیام تامسون باعث شد تا در سال ۱۸۹۲ مقام نجیب‌زادگی به او اهدا شود. درنتیجه دانشمند اسکاتلندی به‌عنوان اولین بارون کلوین در منطقه‌ی لارگز در آیر اسکاتلند انتخاب شد. او اولین دانشمند بریتانیایی بود که به چنین موقعیتی می‌رسید. عنوان بارون کلوین نیز براساس رودخانه‌ای به تامسون داده شد که در نزدیکی دانشگاه گلاسکو جریان داشت.

کلوین با وجود پیشنهادهای متعددی که از سرتاسر جهان برای موقعیت‌های عالی تدریس در دانشگاه‌های بزرگ دریافت می‌کرد، هیچ‌گاه تصمیم به ترک گلاسکو نگرفت. او به مدت ۵۰ سال به‌عنوان استاد فیزیک (در آن زمان به‌نام فلسفه‌ی طبیعی شناخته می‌شد) در آن دانشگاه تدریس کرد. از آخرین فعالیت‌های گلاسکو نیز می‌توان به معاونت ارشد در هیئت‌مدیره‌ی شرکت برینانیایی کداک اشاره کرد. جورج ایستمن او را به‌خاطر تحقیقات صنعتی استخدام کرده بود تا در پیشرفت شرکت کداک به او کمک کند.

امضای لرد کلوین

تولد و تحصیل

ویلیام تامسون در ۲۵ ژوئن سال ۱۸۲۴ در بلفاست متولد شد. پدر او جیمز تامسون از یک خانواده‌ی اسکاتلندی بود و تأثیرات زیادی بر پیشرفت‌های آتی ویلیام داشت. او به تشویق پدرش برای ارضای کنجاوی‌های متعدد خود به تحصیل ریاضیات پرداخت و تا مقام استادیاری پیش رفت. او درنهایت به‌عنوان مدیر دانشکده‌ی ریاضی و هندسه‌ی مؤسسه‌ی آکادمیک سلطنتی بلفاست انتخاب شد و در همان‌جا تشکیل خانواده داد. جیمز پنح دختر و سه پسر داشت که به‌جز ویلیام، پسر بزرگ‌ترش جیمز هم شخصیت علمی مشهوری شد.

خانواده‌ی تامسون در سال ۱۸۳۲ و به‌خاطر شغل جدید پدر به گلاسکو مهاجرت کردند. جیمز پدر که در دانشگاه گلاسکو تحصیل کرده بود، در آن زمان به‌عنوان استاد ریاضیات انتخاب شد و تا پایان عمر (۱۸۴۹) در همین دانشگاه مشغول به کار ماند.

ویلیام و خواهر و برادرهایش تحصیلات ابتدایی را نزد پدر آموختند. او در ۱۰ سالگی به مدرسه‌ی رسمی رفت و یک سال بعد به‌همراه برادرش جیمز به دانشگاه راه یافت. ویلیام به‌سرعت روند موفقیت را در دانشگاه شروع کرد. او در دوره‌های ابتدایی و پیشرفته‌ی ریاضیات مدارک عالی کسب کرد و جوایزی در داخل دانشگاه نیز به‌خاطر نمره‌ها و همچنین مقاله‌های متعدد به او اهدا شد.

دانشگاه گلاسکو، مرکز اصلی فعالیت‌های علمی کلوین

کالج سنت پیتر کمبریج از سال ۱۸۳۹ تا ۱۸۴۵ میزبان ویلیام بود. او در آن دانشگاه با وجود قرار گرفتن در رتبه‌ی دوم میان دانشجویان، بالاترین مدرک ریاضیاتی دانشگاه یعنی جایزه‌ی اسمیث را دریافت کرد. تامسون در کمبریج هم مانند گلاسکو به دستاوردها و همکاری‌های گسترده مشهور بود. درواقع دانشجوی اسکاتلندی نه‌تنها در علوم، بلکه در زمینه‌های متعدد انسانی هم شخصیتی محبوب بود. تامسون پس از کمبریج هم مدتی را در پاریس و تحت آموزه‌های آنری ویکتور رگنولت گذراند.

اولین مقاله‌ها

اولین یادداشت‌‌های علمی تامسون در دوران تحصیل، اهمیت بالایی دارند و تأثیرات عمیقی هم در ادامه‌ی زندگی علمی او داشته‌اند. اولین مقاله‌ی منتشرشده از او در ۱۶ سالگی نوشته و در ژورنال ریاضی کمبریج چاپ شد. تامسون در آن مقاله به دفاع و تشریح نظریه‌های بنیادی تحلیل فوریه پرداخته بود. مقاله‌ی بعدی در سال ۱۸۴۲ و در پیرو مقاله‌ی اول چاپ شد که به تحلیل ریاضیاتی حرکت گرما در اجسام صلب و ارتباط آن با نظریه‌ی ریاضیاتی الکتریسیته می‌پرداخت.

پرتره‌ی کلوین در جوانی

مقاله‌ی تامسون درباره‌ی ارتباط گرما و الکتریسیته را می‌توان بنیادی بر ویژگی‌های تحقیقاتی بعدی او دانست. دانشمند جوان بریتانیایی در آن سا‌ل‌ها با مقایسه‌ی جریان گرما در اجسام صلب و نظریه‌ی جذب الکتریکی و مغناطیسی‌، به‌نوعی از نظریه‌های مشهور گرمایی برای پیدا کردن راهکاری برای مسائل الکتریسیته و مغناطیس استفاده کرد.

نتایج مقاله‌ی دوم تامسون قبلا از سوی دانشمند مشهور فیزیک ریاضی آن سال‌ها یعنی جرج گرین پیش‌بینی شده بودند. البته روشی که تامسون برای حل مسئله استفاده کرد، مختص خودش بود و به مفاهیمی کاربردی در حوزه‌های الکتریسیته و معناطیس انجامید. تامسون احترام زیادی برای دانشمندان پیش از خود قائل بود. او به‌سختی توانست نسخه‌ای از یادداشت‌های گرین درباره‌ی موضوع مقاله‌اش را پیدا کند و در ژورنالی آلمانی به چاپ برساند. به‌علاوه احترام بالای او به نظریه‌های فوریه هم باعث شد که سال‌ها بعد خلاصه‌ای از آموزه‌های ریاضیاتی آن دانشمند بزرگ را به دانشنامه‌ی بریتانیکا اهدا کند.

تدریس در دانشگاه گلاسکو

ویلیام در سال ۱۸۴۶ به‌عنوان استاد فلسفه‌ی طبیعی (فیزیک امروزی) در دانشگاه محل تحصیلش، گلاسکو انتخاب شد. او در آن زمان ۲۲ ساله بود، اما شهرت خوبی در میان جامعه‌ی علمی داشت. تامسون تا آن زمان مقاله‌های متعددی را پیرامون نظریه‌های گرمایی و الکتریسیته‌ی ساکن منتشر کرده بود و به دستاوردهای علمی منحصربه‌فرد و قابل اعتنا شناخته می‌شد.

یکی از زمینه‌های مطالعاتی تامسون در جوانی، بررسی تاریخ‌‌های مطلق جغرافیایی با مطالعه‌ی دمای زیر زمین بود. او در مقاله‌ای در سال ۱۸۴۴ به این موارد پرداخته بود و آن‌ها را با نظریه‌ی گرما مرتبط می‌دانست. مطالعات بعدی در حوزه‌‌ی مذکور، باعث انتشار مقاله‌های متعدد شد که عموما در همکاری با انجمن سلطنتی ادینبرا و انجمن جغرافیای گلاسکو تدوین شدند.

مطالعات گرمایی برای شناسایی تاریخ‌های مهم زمین‌شناسی در سال ۱۸۸۵ توسط تامسون با اهمیت بیشتری مطرح شدند. در آن زمان اندازه‌گیری‌های دمایی فوربز از مناطقی در اطراف ادینبرا، داده‌های مورد نیز تامسون را فراهم کرد تا سن حدودی زمین را تخمین بزند. او ابتدا از نظریه‌های فوریه برای کاهش آزمایش‌های مورد نیاز استفاده کرد و سپس با استفاده از نتایج ۱۸ سال آزمایش فوربز، تحقیقات خود را با تکیه بر اختلاف دمایی سطح و عمق زمین پیش برد.

آزمایشگاه فیزیک دانشگاه گلاسکو

در سال ۱۸۶۲ مقاله‌ای در انجمن سلطنتی ادینبرا از سوی تامسون ارائه شد که منبع گرمای زیر زمین را توضیح می‌داد. او نظریه‌های گذشته همچون واکنش‌های شیمیایی و نظریه‌های پواسون را درباره‌ی گرمای زیر زمین نقض کرد. تامسون ادعا می‌کرد که وضعیت کنونی گرمای زیر زمین به ماهیت این سیاره بستگی دارد. او زمین را مایعی تابان در نظر گرفت که در اثر از دست دادن گرما منجمد شده و با تابش گرما، هنوز درحال خنک شدن است.

محاسبه‌ی تاریخ دقیق انجماد زمین به‌خاطر گسترده بودن داده‌های در دسترس بسیار دشوار بود. تامسون نمی‌توانست محاسبه‌ی دقیقی با استفاده از داده‌های پراکنده داشته باشد، اما به‌هرحال با محدود کردن محاسبات، تخمینی کلی از تاریخ انجماد زمین به‌دست آورد. او ابتدا دمای ذوب سنگ را هفت هزار درجه‌ی فارنهایت (حدود ۳۸۰۰ درجه‌ی سانتی‌گراد) در نظر گرفت. سپس با بررسی نرخ افزایش دما با افزایش عمق زمین، زمان ۹۸ میلیون سال را برای انجماد زمین مطرح کرد.

پرتره‌هایی از لرد کلوین

تامسون در ادامه‌ی بررسی‌های خود و باتوجه‌به متغیر بودن داده‌ها، یک بازه را برای زمان انجماد زمین مطرح کرد که بیشتر از ۲۰ میلیون سال و کمتر از ۴۰۰ میلیون سال بود. به‌هرحال مطالعات تامسون در این حوزه دستاوردهای مهمی داشت که منجر به پیدایش روش‌های مطالعاتی در علوم فیزیک ریاضی و حتی جغرافیا شد. امروزه تاریخ ۱۰۰ میلیون سال تامسون به‌عنوان عددی قابل اعتنا شناخته می‌شود.

مطالعات تامسون در حوزه‌ی زمین‌شناسی، تمرکز او را در سال‌های ابتدایی ورود به دانشگاه گلاسکو به خود معطوف می‌کردند. او علاوه‌بر نظریه‌های عمر و گرما، به بررسی نظریه‌ی مایع بودن هسته‌ی زمین نیز پرداخت. به‌علاوه مقاله‌های متعددی در حوزه‌هایی همچون زمان زمین‌شناسی، دینامیک و آب‌وهوا، وضعیت لایه‌های داخلی زمین و کوه‌های یخی قطب‌های شمال و جنوب توسط او منتشر شدند.

تامسون در فیزیک نجومی نیز فعالیت‌های قابل‌توجهی داشت. او مواردی همچون انرژی‌های مکانیکی در منظومه‌ی خورشیدی، منشأ، مقدار مجموع و افت سالانه‌ی گرمای خورشید، دمای کنونی خورشید، سن خورشید، وضعیت‌های آتی و منشأ تابش‌های آینده‌ی این ستاره‌ی حیاتی را مورد بررسی قرار داد.

تأثیرگذاری روی صنعت تلگراف

ترکیب دانش بالای ریاضیاتی و درک مکانیکی تامسون از حقایق علمی، در دستاوردهایش در صنعت تلگراف روشن شد. پیاده‌سازی خطوط تلگراف از سال ۱۸۳۷ شروع شده بود و ۹ سال بعد، اولین خط زیردریایی در بندر پورتسموث نصب شد. موفقیت خط زیر دریایی شگفتی جوامع صنعتی و علمی را به‌همراه داشت. کابل‌های طولانی‌تر در سال‌های بعد نصب شدند و تا سال ۱۸۵۵ شبکه‌ای قابل‌توجه در دریای مدیترانه مشغول به کار شد.

کتابخانه‌ی لرد کلوین

بازدهی خطوط تلگراف و مقرون‌به‌صرفه بودن آن‌ها، وابستگی شدیدی به سرعت ارسال و دریافت سیگنال‌ها داشت. جریان‌هایی که ازطریق خطوط تلگراف ارسال می‌شدند، برای دریافت و درک پیام در سوی دیگر خط به زمان زیادی نیاز داشتند. به‌علاوه جریان‌های متناوب نیز در طول ارسال و دریافت دچار افت می‌شدند. چنین چالش‌هایی توجه متخصصان صنعت الکتریسیته را به خود جلب کرد.

مطالعات اولیه نشان داد که حل چالش‌های کاربردی تلگراف با بررسی ظرفیت‌های الکتریکی کابل‌های ارتباطی ممکن خواهد بود. در آن زمان فارادی به‌عنوان برترین دانشمند حوزه‌ی الکتریسیته شناخته می‌شد. او ظرفیت الکتریکی کابل‌ها را با سیم، پوشش عایق و آب پیرامون آن مرتبط می‌دانست. فارادی اعتقاد داشت ترکیب این عناصر یک کندانسور را برای جریان الکتریکی تشکیل می‌دهند. امروزه نام فارادی به‌عنوان واحد اندازه‌گیری ظرفیت خازنی استفاده می‌شود.

تامسون با استفاده از دستاوردهای فارادی تحقیقات خود را روی جریان‌های الکتریسیته‌ی تلگراف توسعه داد. او ابتدا توضیحی ریاضیاتی برای ظرفیت کابل ارئه کرد و وابستگی آن را به ابعاد و ماده‌ی عایق تشریح کرد. او در سال ۱۸۵۴ ابتدا در نامه‌ای به استوکس و سپس در یادداشتی به انجمن سلطنتی، مفاهیم مورد نظر خود را توضیح داد. ویلیام در ابتدا اثر القای الکترومغناطیسی را در جریان کابل حذف کرد، چون آن را در طول زیاد کابل ناچیز می‌دانست. سپس ظرفیت را با مفهومی مرتبط با «قانون مربع‌ها» توضیح داد.

خانه‌ی کلوین در نثرهال لارگز

مطالعات تامسون اثبات می‌کرد که ضربه (نوسان) الکتریکی واردشده به یک انتهای کابل، بلافاصله به انتهای دیگر نمی‌رسد؛ بلکه نوسان به‌مرور افزایش می‌یابد تا به حداکثر برسد و سپس به سمت صفر میل می‌کند. در کابل‌هایی از مواد یکسان و با سطح مقطع برابر، اما طول نابرابر، زمان مورد نیاز برای رسیدن به حداکثر تأثیر ضربان یا هر نسبتی از آن، با مربع طول کابل مرتبط خواهد بود. در کابل‌هایی با طول یکسان و سطح مقطع متفاوت نیز زمان مذکور به مقاومت و ظرفیت کابل مرتبط خواهد بود.

تامسون برای تشریح مفاهیم بالا از مفاهیم هیدرولیکی استفاده کرد. او کابل را به‌صورت لوله‌ای پر از مایع در نظر گرفت که نوسانی را از یک انتها به انتهای دیگر منتقل می‌کند. اگر لوله را صلب و مایع داخل آن را تراکم‌ناپذیر و بدون اینرسی و ویسکوزیته در نظر بگیریم، ضربان بدون کاهش و بلافاصله به انتهای دیگر می‌رسد. اکنون اگر لوله را الاستیک و مایع را تراکم‌پذیر در نظر بگیریم، مفهوم ظرفیت به آن اضافه می‌شود. با افزودن ویسکوزیته نیز مفهوم مقاومت در نمونه‌ی آزمایشی دیده می‌شود.

مطالعات تامسون برای پیدا کردن روشی در جهت بهبود کابل‌های ارتباطی، با جدیت در میانه‌های قرن ۱۹ ادامه داشت. در همان زمان شرکت‌های متعدد و حتی دولت‌ها تلاش می‌کردند تا با سعی و خطا راهی برای افزایش بازدهی کابل‌های تلگرافی پیدا کنند. تامسون در جریان تحقیقات خود به بررسی مواد کابل‌ها هم پرداخت و متوجه اهمیت ناخالصی سیم‌های مسی در رسانایی آن‌ها شد. او حتی نمونه‌های متعدد از یک کارخانه را بررسی می‌کرد و درنهایت به این نتیجه رسید که روش ساخت سیم مسی هم در بازدهی آن تأثیر می‌گذارد.

نمایشگاه اختراع‌های کلوین در دانشگاه گلاسکو

شرکت Atlantic Telegraph به‌عنوان اولین سازمان، نتایج تحقیقات تامسون را به‌کار گرفت و در پروژه‌های آتی خود، سفارش سیم‌هایی با رسانایی بیشتر داد. تامسون در ادامه‌ی تحقیقات خود در حوزه‌ی تلگراف، به بهینه‌سازی ابزارهای تست و عملکرد تلگراف‌های الکتریکی پرداخت. او اولین پتنت مهم خود در این حوزه را در سال ۱۸۵۸ ثبت کرد که عناصر کلیدی انتقال پیام و بازگشت سیگنال در دریافت‌کننده‌ی سیگنال را شرح می‌داد.

در سال ۱۸۵۸، شرکت تلگراف آتلانتیک تصمیم گرفت تا از تجهیزات جدید برای بازسازی خطوط خود استفاده کند. آن‌ها به سفارش جیمز تامسون، ویلیام را به‌عنوان متخصص برق پروژه‌ی جدید انتخاب کردند و پروژه با هدف اتصال ایرلند و نیوفاندلند اجرا شد. در ۶ اوت آن سال، اولین پیام توسط تجهیزات تامسون ارسال شد و بازدهی بالای کابل‌های زیر اقیانوس اطلس را تأیید کرد. گالوانومتر آینه‌ای تامسون، اختراع مهم او در تجهیزات جدید بود که نقش مهمی در بهبود بازدهی آن‌ها داشت.

موفقیت‌های اختراعات تامسون در حوزه‌های تلگرافی، موقعیت مشاوره و مدیریت را در شرکت‌های متعدد صنعت به او داد. دانشمند بریتانیایی در سال ۱۸۶۶ به‌عنوان مشاور چندین شرکت مشغول به کار شد و فرصت ۶ ماهه‌ی تنفس فعالیت حرفه‌ای، امکان همکاری در پروژه‌های جدید را فراهم کرده بود. فعالیت‌های گسترده‌ی تامسون در صنعت تلگراف باعث شد تا او در همان سال، نشان شوالیه را نیز از ملکه‌ی انگلستان دریافت کند.

طرح دستگاه‌های اندازی‌گیری آمپر و وات کلوین

علم دریا و قطب‌نما

تامسون از جوانی علاقه‌ی شدیدی به علم مسیریابی داشت و سال‌ها فعالیت در دریاها برای نظارت بر پیاده‌سازی کابل‌های تلگراف، علاقه‌ی او را تشدید کرده بود. از اولین دستاوردهای او در حوزه‌ی دریایی، می‌توان به محاسبه‌گر عمق دریا اشاره کرد که بهبودهای قابل‌توجهی در آن ایجاد شد.

تجهیز بعدی که توجه تامسون را به خود جلب کرد، قطب‌نمای دریایی بود. او در سال ۱۸۷۴ اولین مقاله‌اش را پیرامون قطب‌نماهای موجود در صنعت دریانوردی ارائه کرد. چاپ مقاله‌ی دوم در سال ۱۸۷۹ انجام شد و تامسون در آن زمان به بررسی انواع مشکلات و چالش‌های قطب‌نما پرداخت. او اعتقاد داشت جزئیات متعددی از قطب‌نماهای موجود باید اصلاح شود.

اولین پتنت تامسون برای قطب‌نمای جدید در سال ۱۸۷۶ ثبت شد، اما تغییرات متعدد ایجادشده در قطب‌نماهای موجود، دریانوردان را از استفاده از دستگاه او منصرف می‌کرد. به‌هرحال در سال ۱۸۸۹  قطب‌نمای ۱۰ اینچی تامسون برای اولین‌بار از سوی دریاسالارهای بریتانیا مورد استفاده قرار گرفت.

طراحی قطب‌نمای کلوین

قطب‌نماهایی که پیش از اختراع تامسون استفاده می‌شدند، عموما عقربه‌هایی بزرگ داشتند، چرا که سازنده‌ها تصور می‌کردند با بزرگ‌تر کردن آهنرباها می‌توان قدرت جهت‌یابی آن‌ها را افزایش داد. همین تصور باعث می‌شد تا اصطکاک و خطای قطب‌نماها بیشتر شود. تامسون اثبات کرد که با عقربه‌های کوچک‌تر و آهن‌رباهای کوچک‌تر می‌توان نتایج قابل‌قبولی در جهت‌یابی به‌دست آورد. به‌علاوه استفاده از عقربه‌های کوچک‌تر امکان استفاده از آهنرباهای فولادی و مواد بهینه‌‌تر را به سازنده‌ها می‌داد.

دانش ترکیبی تامسون با علم دریانوردی، باعث شد تا او تلاش‌هایی برای درک و ساخت تجهیزات و فرمول‌هایی برای اندازه‌گیری جزرومد در بنادر سرتاسر جهان داشته باشد. نظریه‌ی جزرومد تا آن سال‌ها به‌خوبی توسعه یافته بود و افرادی همچون لاپلاس و ایری به‌خوبی مفاهیمش را توضیح داده بودند. درنتیجه فرمول‌های لازم برای اندازه‌گیری جزرومد در دسترس بود و تنها ساخت ابزاری برای پیاده‌سازی آن‌ها، به‌عنوان چالش اصلی شناخته می‌شد.

تامسون در سال ۱۸۶۷ موضوع ساخت تجهیزی برای اندازه‌گیری را به انجمن علمی بریتانیا ارائه کرد. تجهیزاتی که بعدا بر اثر نوآوری‌های تامسون ساخته شدند، برای ضبط رخدادهای جزرومد و همچنین اندازه‌گیری‌های آن به‌صورت گسترده مورد استفاده قرار گرفتند.

نمونه‌ی واقعی قطب‌نمای کلوین

دستاوردهای لرد کلوین در علم ترمودینامیک

شاید هیچ علمی به‌اندازه‌ی ترمودینامیک به لرد کلوین و دستاوردهایش بدهکار نباشد. سال‌های ۱۸۴۰ تا ۱۸۵۰ را می‌توان زمان تولد نظریه‌ی مدرن دینامیکی گرما دانست. در آن دوران، تعریف سنتی گرما به تعریفی مدرن تغییر کرد. در تعریف سنتی، گرما را ماده‌ای غیرقابل اندازه‌گیری و غیرقابل تغییر به عنصری دیگر تشریح می‌کردند که هیچ انرژی فیزیکی قابلیت تولید آن را نداشت. در تعریف مدرن، گرما به‌عنوان نوعی از حرکت (در کتابی به همین نام) تشریح شد.

ویلیام تامسون در سال ۱۸۴۷ برای اولین‌بار به‌صورت جدی با ترمودینامیک برخورد داشت. او در رویداد سالانه‌ی انجمن پیشرفت علوم بریتانیا در آکسفورد شرکت کرد که جیمز ژول سخنرانی مهمی را در آن انجام می‌داد. ژول در سخنرانی خود مانند بسیاری از رویدادهای گذشته تلاش می‌کرد تا نظریه‌های سنتی همچون کالری را درباره‌ی گرما نقض کند و همچنین عدم بازدهی کافی ماشین کارنو را شرح دهد.

دستگاه‌های اندازه‌گیری وات و آمپر کلوین

سخنرانی ژول توجه تامسون را به خود جلب کرد، اما او هنوز نسبت به صحت ادعاها شک داشت. او به‌هرحال بررسی نظریه‌های ژول و کارنو را درکنار یکدیگر انجام می‌داد و مفاهیم گرمایی را با درنظرگرفتن هردو، بررسی می‌کرد. به‌عنوان مثال تامسون ابتدا پیش‌بینی کرد که نقطه‌ی ذوب یخ با افزایش فشار کاهش می‌یابد. او توضیحاتی را هم در رابطه با افزایش حجم یخ پس از انجماد ارائه کرد و در آزمایش‌های تجربی‌اش، اثبات‌هایی برای آن‌ها پیدا کرد. 

تامسون در سال ۱۸۴۸ نظریه‌های کارنو را بهبود داد. او ابتدا اعتقاد داشت استفاده از دماسنج گازی تنها توضیحی عملیاتی درباره‌ی دما در ماشین کارنو ارائه می‌دهد. تامسون برای رفع این چالش، مفهومی به‌نام دمای مطلق را مطرح کرد. معیار او، مستقل از همه‌ی مشخصات فیزیک و ابعادی جسم مورد نظر مطرح می‌شد.

دانشمند اسکاتلندی با بررسی عمیق‌تر نظریه‌های گرمایی خود، دمایی را کشف کرد که در آن هیچ گرمایی منتقل نمی‌شود و آن را صفر مطلق نامید. چنین مفهومی در سال ۱۷۰۲ توسط گویلام امنتنس مطرح شده بود. کارنو نیز در سال ۱۸۲۴ در مقاله‌ای دمای ۲۶۷- درجه را به‌عنوان صفر مطلق در نظر گرفته بود. تامسون با استفاده از یافته‌های رگنولت تصمیم گرفت تا عددی دقیق‌‌تر برای این دما پیدا کند.

دستگاه‌های اندازه‌گیری ولت و وات کلوین

تامسون در جریان انتشار یافته‌هایش پیرامون صفر مطلق، به‌صورت ناخواسته اشاره‌ای به دستاوردهای ژول و نقض نظریه‌های کالریک داشت. یافته‌های او اشاره‌ای به نکات مطرح‌شده توسط ژول داشت، اما تامسون نامه‌ای در جهت معرفی دستاوردهای خود به ژول ننوشت. درنهایت ژول مقاله‌ی تامسون را خواند و به‌هرحال دو دانشمند تصمیم گرفتند تا نتایج تحقیقات را با یکدیگر به اشتراک بگذارند.

انجمن سلطنتی علوم ادینبرا در ژانویه‌ی سال ۱۸۴۹ میزبان تامسون بود تا نظریه‌هایش را در نقض یافته‌های کارنو بشنود. در آن رویداد باز هم ایده‌های کارنو نقش نشدند و انجمن به صحت عملکرد ماشین کارنو اعتماد داشت. با‌اینکه تامسون هیچ آزمایش جدیدی انجام نداده بود، در دو سال بعد به‌مرور بیش‌از پیش درباره‌ی یافته‌های کارنو شک کرد و به‌سمت ژول جذب شد.

تامسون در سال ۱۸۵۱ تصمیم گرفت تا دستاورد سال‌ها تحقیقات پیرامون نظریه‌های ژول و کارنو را مکتوب کند. او نمی‌توانست ایده‌هایش را به‌خوبی روی کاغذ پیاده کند و به‌همین دلیل پیش‌نویس‌های متعددی از مقاله آماده کرد. در جریان نوشتن همین پیش‌نویس‌ها، ایده‌های قانون دوم ترمودینامیک به ذهن او خطور کردند. در نظریه‌ی کارنو، گرمای ازدست‌رفته به‌صورت کامل از دست‌رفته تلقی می‌شد، اما تامسون ادعا می‌کرد که گرما به‌خاطر عدم توانایی انسان در ایزوله کردن از دست می‌رود و نابود نمی‌شود. در ادامه، نظریه‌های او به مفهومی به‌نام مرگ گرمای کیهان منجر شد.

دستگاه‌های ولت‌متر الکترواستاتیک کلوین

مطالعات تامسون پیرامون مفاهیم گرما و قانون ترمودینامیک تا انتشار مقاله‌ی رسمی ادامه یافت. او درنهایت قانون دوم ترمودینامیک را این‌گونه بیان کرد:

با استفاده از یک ماده‌ی بدون حرکت، می‌توان تأثیرات مکانیکی را با سرد کردن ماده پایین‌تر از دمای سردترین جسم اطرافش، از آن استخراج کرد.

تامسون در مقاله‌ی انتهایی که پیرامون یافته‌هایش منتشر کرد، نظریه‌ی اصلی یعنی تعریف گرما به‌صورت نوعی از حرکت را پذیرفت. او به صراحت بیان کرد که دستاوردهایش تحت تأثیر سر همفری دیوی، ژول و جولیوس رابرت فون مایر بوده‌اند. به‌محض اینکه ژول مقاله‌ی تامسون را خواند، با او وارد مکاتبه شد. مکاتبه‌‌های ژول و تامسون را می‌توان از تاریخی‌ترین مکاتبه‌های علمی نامید. در جریان آن‌ها، ژول آزمایش‌ها را انجام می‌داد و تامسون تحلیل‌هایی برای بهینه‌سازی آن‌ها ارائه می‌کرد.

همکاری ژول و تامسون از سال ۱۸۵۲ تا ۱۸۵۶ ادامه داشت. یکی از دستاوردهای مهم آن همکاری به‌نام اثر ژول-تاموسن یا کلوین-ژول شناخته می‌شود. نتایجی که از مکاتبه‌های این دو دانشمند بزرگ استخراج شد، تأثیرات بزرگی در پذیرش نظریه‌های ژول و همچنین نظریه‌ی جنبشی گازها داشت.

دستاوردهای علمی دیگر لرد کلوین

تامسون که بخش عمده‌ای از عمر خود را به تدریس در دانشگاه گذراند، برنامه‌هایی برای تدوین کتب آموزشی هم پیاده کرد. او در خلال سال‌های ۱۸۵۵ تا ۱۸۶۷ با پیتر تیت همکاری‌هایی داشت تا کتابی با هدف آموزش مکانیک براساس مفاهیم سینماتیک تألیف کنند. کتاب آن‌ها توضیحاتی دقیق پیرامون علم دینامیک داشت و آن را از منظرهای گوناگون بررسی می‌کرد. به‌علاوه تامسون در کتاب خود به‌صورت جدی به مفاهیم انرژی پرداخته بود. نسخه‌ی دوم کتاب در سال ۱۸۷۹ چاپ شد و دو حوزه‌ی اصلی مذکور را در بخش‌های مجزا شرح داد. این کتاب پایه‌های استاندارد تحصیل در حوزه‌ی فیزیک ریاضیاتی را بنا کرد.

لرد کلوین مطالعاتی را پیرامون خصوصیات اتم نیز انجام داد. در دهه‌‌های ۱۸۷۰ تا ۱۸۹۰، نظریه‌ای برای توضیح ساختار اتم در میان دانشمندان بریتانیایی شهرت داشت که این راه را به‌صورت تاوه‌ای (Vortex) درون اتر تشریح می‌کرد. تامسون از اولین دانشمندانی بود که این نظریه را با جدیت دنبال می‌کرد و از پیش‌گامان اثبات آن محسوب می‌شود. او نظریه‌های خود را براساس مفاهیمی بیان می‌کرد که دکارت در قرن ۱۷ برای تشریح ساختار اتم ارائه کرده بود. در نتیجه‌ی مطالعه پیرامون همین نظریه، ۶۰ مقاله‌ی علمی توسط ۲۵ دانشمند از جمله تامسون و تیت نگارش شد که از دستاوردهای آن‌ها می‌توان به تولد نظریه‌ی گره در علم توپولوژی اشاره کرد.

طرح قطره‌چکان کلوین

اندازه‌گیری مفاهیم الکتریسیته، یکی دیگر از حوزه‌های جدی تمرکز و مطالعات تامسون بود. او بیش از هر متخصصی در زمان خود تلاش کرد تا روش‌ها و ابزارهایی برای اندازه‌گیری الکتریسیته پیدا کند. از اولین دستگاه‌های ساخته‌شده توسط تامسون می‌توان به دستگاهی برای اندازه‌گیری بار الکتریکی اشاره کرد که در سال ۱۸۵۷ معرفی شد. تامسون از الکترواسکوپ طراحی‌شده توسط یوهان گاتلیب فریدریش فون بوننبرگر برای ساخت دستگاه جدید استفاده کرد.

دستگاه‌های متعدد دیگری توسط لرد کلوین برای اندازه‌گیری مقادیر الکتریسیته معرفی شدند که از‌این‌میان می‌توان به دستگاه پیشرفته‌ی بار الکتریکی به‌روش ربعی اشاره کرد که کل حوزه‌ی اندازه‌گیری الکترواستاتیک را پوشش می‌داد. او دستگاهی برای اندازه‌گیری جریان الکتریکی هم اختراع کرد که امروزه به‌نام Kelvin Balance شناخته می‌شود.

یکی از مهم‌ترین پروژه‌های تاریخ که تامسون نقشی حیاتی در اجرای آن داشت، طراحی و پیاده‌سازی سیستم توزیع برق آبشارهای نیاگارا بود. او در سال ۱۸۹۳ به‌عنوان مدیر کمیسیون بین‌المللی برای انتخاب پیمانکار و طراح‌ پروژه انتخاب شد. لرد کلوین از طرفداران جریان برق مستقیم بود، اما پس از نمایشگاه مشهور شیکاگو در آن سال و موفقیت وستینگهاوس در روشنایی با برق متناوب، درنهایت رقیب ادیسون را برای پروژه‌ی توزیع برق نیاگارا انتخاب کرد. البته او حتی پس از اجرای موفق پروژه‌ی نیاگارا هم هنوز به جریان برق مستقیم به‌عنوان ابزار کارآمدتر توزیع برق اعتقاد داشت.

دستاوردهای متعدد تامسون در حوزه‌ی الکتریسیته باعث شد تا کمیسیون بین‌المللی الکتروتکنیک IEC در سال ۱۹۰۶ او را به‌عنوان اولین مدیر انتخاب کند. 

سال‌های پایانی و مرگ

ویلیام تامسون در سال ۱۸۹۲ به مقام نجیب‌زادگی در بریتانیا رسید. دستاوردهای مهم او در علم ترمودینامیک، دلیل اهدای این لقب از سوی حکومت بود. از آن زمان لقب بارون کلوین منطقه‌ی لارگز به تامسون داده شد. از لقب کلوین نیز از نام رودخانه‌ای برداشته شد که در نزدیکی دانشگاه گلاسکو (محل همیشگی تدریس و تحقیق تامسون) جریان داشت.

در سال ۱۹۰۲، فهرست افتخارات سلطنتی بریتانیا میزبان نام تامسون بود. او با اسم لرد کلوین به‌عنوان مشاور شورای خصوصی بریتانیا انتخاب شد و همچنین یکی از اولین اعضای هیئت نشان مریت شد. کلوین مقام خود را در هشتم اوت همان سال از دستان ادوارد هفتم پادشاه بریتانیا دریافت کرد.

مجسمه‌ی یادبود ویلیام تامسون لرد کلوین در پارک کلوین‌گرو دانشگاه گلاسکو

لرد کلوین در نوامبر سال ۱۹۰۷ به سرماخوردگی سختی مبتلا شد که تا زمان مرگش ادامه یافت. شرایط جسمانی او روز‌به‌روز بدتر شد تا اینکه در ۱۷ دسامبر همان سال از دنیا رفت. کلیسای وست‌مینستر برای هرچه باشکوه‌تر بودن مراسم دفن کلوین، سفارش تابوتی از چوب بلوط داد. مراسم از خانه‌ی کلوین در نثرهال شروع شد و تا راه‌آهن لارگز ادامه یافت. جمعیت زیادی در مراسم کلوین حضور داشتند تا تابوتش را برای سفری به لندن و کلیسای وست‌مینستر همراهی کنند.

مراسم تدفین لرد کوین به‌صورت رسمی در کلیسای وست‌مینستر برگزار شد و جمعیت زیادی از محافل علمی همچون دانشگاه گلاسکو و کمبریج در آن حضور داشتند. به‌علاوه نماینده‌هایی از سرتاسر جهان ازجمله کشورهای فرانسه، ایتالیا، آلمان، اتریش، روسیه، ایالات متحده، کانادا، استرالیا، ژاپن و موناکو خود را به مراسم تدفین لرد کلوین رسانده بودند.

ویلیام تامسون در زمان حیات و پس از مرگ، افتخارات متعددی را دریافت کرد. دستاوردهای بزرگ او در علوم گوناگون باعث شد تا مفاهیم و عناصر متعددی در جهان به‌نام این دانشمند بریتانیایی ثبت شوند. البته تقریبا تمامی نا‌م‌گذاری‌‌ها از لقب کلوین استفاده کرده‌اند. از میان مهم‌ترین نام‌گذاری‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ماده‌ی کلوین: ماده‌ای با خصوصیات الاستیسیته و ویسکوزیته‌ی هم‌زمان
• قطره چکان کلوین: یک مولد الکترواستاتیکی
• موج کلوین
• ناپایداری کلوین-هلمهولتز
• مکانیزم کلوین-هلمهولتز
• نظریه‌ی جریان کلوین در مکانیک سیالات
• پل کلوین
• دمای کلوین: یکی از واحدهای استاندارد دما در سیستم SI

علاوه‌بر موارد بالا، شهری در ایالت آریزونای آمریکا نیز به‌نام کلوین نام‌گذاری شده است. از جوایز متعددی که کلوین در دوران زندگی دریافت کرد، می‌توان به عضویت در انجمن سلطنتی علوم در ادینبرا، عضویت در انجمن سلطنتی علوم سوئد، عضویت در انجمن سلطنتی علوم بریتانیا، نشان شوالیه، عضویت در لژیون دونور فرانسه و دریافت اولین جایزه‌ی جان فریتز اشاره کرد.

اپراتورهای کره جنوبی اعلام کرده‌اند که کاربران نسل پنجم اینترنت همراه 5G در مدت ۶۹ روز به یک‌میلیون نفر رسیده است. کره جنوبی با این آمار نشان داد که یکی از پیشرفته‌ترین و مهم‌ترین کشورهای جهان در زمینه اینترنت همراه است.

به‌دلیل استقبال شدید کاربران در این کشور، وزیر علوم و فناوری کره جنوبی مجبور شد این سرویس را دسامبر گذشته برای سه اپراتور بزرگ و اصلی فعال در کره جنوبی به‌صورت هم‌زمان تنها برای مشتریان شرکتی راه‌اندازی کند و نهایتا در اوایل آوریل گذشته، این سرویس به‌صورت همگانی روی سرویس‌های تلفن همراه عرضه شد.

اوایل ماه مه، سه اپراتور کره‌ای اعلام کردند که اینترنت نسل پنجم ۲۶۰ هزار مشترک در کره جنوبی دارد. این سه اپراتور به‌تازگی اعلام کرده‌اند که استقبال از اینترنت 5G در این کشور وصف‌نشدنی است چرا که پیش‌ازاین مشترکین اینترنت 4G در این کشور در ۸۰ روز به رکورد یک‌میلیون کاربر دست‌ یافته اما اینترنت 5G این رکورد را پشت سر گذاشته و در ۶۹ روز به یک‌میلیون مشترک رسیده است.

اگر روند روبه رشد استقبال از شبکه 5G با همین رویه جلو برود، احتمال زیاد تا پایان سال جاری میلادی، تعداد ۴ میلیون مشترک را پشت سر می‌گذارد. معرفی و عرضه گلکسی نوت 10 سامسونگ نیز باتوجه‌به استقبال بالا در کره جنوبی به آمار مشترکین 5G اضافه خواهد کرد.

سه اپراتور SK Telecom،KT و Uplus ال‌جی به‌شدت برای تصاحب بازار و کاربران بیشتر اینترنت نسل پنجم رقابت می‌کنند. در حال حاضر سهم SK Telecom معادل ۴۰ درصد از کاربران اینترنت 5G و سهم اپراتورهای KT وLG Uplus هر کدام ۳۰ درصد است.

تاکنون بیش از ۵۴ هزار ایستگاه 5G در کره جنوبی نصب‌ شده که پوشش اینترنت نسل پنجم را در محدوده‌های شهری ممکن کرده است. اپراتورهای کره جنوبی قول داده‌اند تا پایان سال، ۸۵ شهر دسترسی کامل به اینترنت نسل پنجم داشته باشند. اینترنت 5G یکی از سریع‌ترین شبکه‌های دسترسی به اینترنت در جهان است که کاربران بسیاری از کشورها هنوز دسترسی به آن ندارند.

با وجود سال‌‌ها تلاش دانشمندان برای دستیابی به انرژی گداخت هسته‌‌ای قابل‌‌استفاده، هنوز دستاورد چشمگیری در این عرصه حاصل نشده است؛ بااین‌حال، هنوز برخی بر این باور هستند که این رؤیا روزی محقق خواهد شد.

اما گویا اخبار خوبی در انتظار رؤیای تولید انرژی از روش گداخت سرد (cold fusion) نیست. این ایده باهدف تولید یک منبع انرژی جدید شکل گرفته بود که بتواند در دمای اتاق نیز قادر به تولید انرژی از فرایند گداخت یا همجوشی باشد.

چند روز پیش، گوگل نتایجی دلسردکننده از  پروژه‌‌ای را منتشر کرد که با وجود صرف سال‌‌ها زمان و میلیون‌‌ها دلار هزینه با شکست مواجه شده است. گفته می‌‌شود گرچه تمامی ابعاد پروژه‌‌ی مذکور با شکست مواجه نشده، اما پژوهش‌های تازه به‌‌کلی بشر را برای تولید انرژی از همجوشی سرد ناامید کرده است.

معضل همجوشی

به‌‌طور ساده می‌‌توان گفت همجوشی زمانی رخ می‌‌دهد که هسته‌‌ی دو اتم با پیوند به یکدیگر یک هسته‌‌ی واحد را شکل دهند؛ پدیده‌‌ای که با تولید مقادیر زیادی انرژی همراه است. این همان فرایندی است که مسئول درخششخورشید و میلیاردها میلیارد ستاره‌‌ای است که در آسمان بی‌‌کران می‌بینید. اگر ما بتوانیم این انرژی را مهار کنیم؛ به‌‌احتمال قوی می‌‌توان گفت این منبع جدید، توانایی تأمین انرژی نامحدود و پاک را برای تمام جهان خواهد داشت.

مشکل اینجا است که نتایج تلاش‌‌های فعلی تابه‌‌امروز نشان می‌‌دهد که شبیه‌‌سازی این فرایند روی زمین بیشتر از آنکه تولیدکننده‌‌ی انرژی باشد، تنها مصرف‌‌کننده‌‌ی آن است.

انرژی همجوشی مفهومی بسیار جذاب به‌‌نظر می‌‌رسد؛ اما شاید از آن جذاب‌‌تر، مفهوم همجوشی سرد باشد؛ چراکه درصورت موفقیت، ما قادر به مهار انرژی همجوشی در شرایطی ایمن‌‌تر و البته ارزان‌‌تر خواهیم بود. در سال ۱۹۸۹، دو دانشمند ادعا کردند که به موفقیت‌هایی در انجام همجوشی سرد دست یافته‌اند و این امید را در دل بشر زنده کردند که به‌‌زودی می‌‌توان این شکل از انرژی را مهار کرد.

هم‌اکنون تمرکز زیادی در جهان برای مهار انرژی گداخت به‌شیوه‌ی داغ و در دماهای بالا وجود دارد

اخبار بد

متاسفانه این ادعا نادرست از آب درآمد. بااین‌حال، رؤیای مهار انرژی گداخت سرد همچنان در اذهان زنده بود و در سال ۲۰۱۵، حتی غول فناوری جهان نیز تصمیم به راستی‌‌آزمایی این پدیده آن‌‌هم در مقیاس پژوهش‌های بسیار دقیق گرفت.

برای رسیدن به این هدف، گوگل بودجه‌‌ای ۱۰ میلیون دلاری برای انجام یک سری آزمایش‌‌ها ازسوی ۳۰ پژوهشگر در نقاط مختلف جهان اختصاص داد و از آن‌‌ها خواست که سه روش پیشنهادشده برای گداخت سرد را مورد بازبینی قرار دهند. این پژوهشگران از آن زمان تاکنون، بیش از ۱۰ مقاله‌‌ی مجزا در ارتباط با این پژوهش‌ها منتشر کرده‌‌اند. اما مقاله‌‌ی روز دوشنبه ژورنال علمی نیچر به‌‌مثابه آب سردی بر آتش شور و اشتیاق دانشمندان امیدوار به این پژوهش‌های تازه‌‌ بود: «ابدا هیچ‌‌نشانه‌‌ای مبنی بر وجود چنین پدیده‌‌ای وجود ندارد.»

در جستجوی سراب

این اخبار ممکن است به‌‌شدت ناامیدکننده باشند؛ اما همان‌‌گونه که در سرمقاله‌‌ی نیچر نیز آمده، این سرمایه‌‌گذاری گوگل برای هیچ هم نبوده است. آن‌گونه که در جمع‌بندی این مقاله آمده است:

این پروژه مواد، ابزار و بینش‌‌های تازه‌‌ای به‌‌وجود آورد؛ مانند حرارت‌‌سنج‌‌هایی که در شرایط نامساعد، عملکرد مطمئنی دارند یا تکنیک‌‌هایی که برای تولید یا توصیف خواص فلزهای هیبریدی به‌‌کار می‌‌روند. این دستاوردها برای سایر پژوهش‌‌های حوزه‌‌ی انرژی و گداخت نیز مفید خواهند بود. اما اینکه آیا این دستاوردهای جانبی می‌‌توانند توجیه‌ای برای این حجم سرمایه‌‌گذاری و تلاش مستمر در راه امیدی واهی باشند، خود موضوعی قابل‌‌تامل است؛ دیدگاه‌‌ها ممکن است متفاوت باشند.

از این پس برنامه‌نویسان می‌توانند در محیط ویژوال استودیو کد (Visual Studio Code) به‌صورت مستقیم به‌زبان جاوا برنامه‌نویسی کنند. مایکروسافت هم‌زمان با انتشار نصب‌کننده‌ (Installer) جاوا ویژوال استودیو کد، در پستی وبلاگی دراین‌باره بیشتر توضیح داده‌است که در ادامه قسمت‌های مهم آن را با هم مرور می‌کنیم.

تقریبا سه سال پیش، اولین سرور زبان جاوا در رویداد هکاتون، در اتاق کنفرانس کوچکی در دفتر مایکروسافت زوریخ با حضور نمایندگانی از رد هَت، IBM، کدِنوی (Codenvy) و مایکروسافت توسعه یافت. این برنامه بعدها با آمار بیش از ۲.۷ میلیون نصب به یکی از محبوب‌ترین افزونه‌های ویژوال استودیو کد تبدیل شد.

از آن زمان بود که ویژوال استودیو کد مسیر جدیدی پیش گرفت و به نقل از سایت Stack Overflow به یکی از محبوب‌ترین محیط‌های توسعه تبدیل شد. امروزه تعداد افزونه‌های جاوا در ویژوال استودیو کد افزایش یافته‌اند تا درکنار ابزار و فریم‌ورک‌های ویژال‌استودیو کد به جامعه‌ی در حال رشد جاوا خدمت کنند.

در ادامه‌ی این مسیر، بسیاری از توسعه‌دهندگان به‌دنبال روشی برای کار با جاوا در محیط ویژوال استودیو کد بودند. ازآنجاکه جامعه‌ی جاوا شامل تعداد زیادی از دانشجویان و توسعه‌دهندگان زبان‌های متفاوت است، بسیاری از تازه‌واردها در تنظیم محیط و شروع کدنویسی دچار مشکل می‌شدند. برای شروع کار، می‌توانید از بسته‌ی افزونه‌ی جاوا استفاده کنید. این بسته شامل افزونه‌های مرتبط و چند خودآموز دقیق است.

آژور در سال ۲۰۱۸ به یکی از حامیان مالی برتر پروژه‌ی AdoptOpenJDK تبدیل شد (که این حمایت مالی تا سال ۲۰۲۰ ادامه خواهد داشت) و توزیع متن‌باز، رایگان و کاملا بی‌طرفی از JDK (بسته‌ی توسعه‌ی جاوا) را براساس پروژه‌ی OpenJDK منتشر کرد. این نقطه عطفی برای مایکروسافت بود و پس از آن روش‌هایی برای کمک به توسعه‌دهندگان در نصب JDK ابداع شد. این تلاش‌ها امیدبخش بودند اما نیاز به روشی ساده‌تر برای شروع کدنویسی در جاوا احساس می‌شد.

بالاخره نصب‌کننده‌ی مخصوص ویژوال استودیو کد برای توسعه‌دهندگان جاوا منتشر شد. از این بسته می‌توان برای نصب تمیز یا به‌روزرسانی محیط فعلی و اضافه‌ کردن جاوا یا ویژوال استودیو کد به محیط توسعه استفاده کرد. پس از دانلود و باز کردن این بسته، جستجوی خودکار برای مؤلفه‌های اساسی مثل JDK، ویژوال استودیو کد و افزونه‌های ضروری جاوا در محیط توسعه‌ی local آغاز می‌شود.

پس از کلیک روی Install، نسخه‌های ثابت ابزارها از منابع آنلاین مطمئن دریافت و سپس روی سیستم نصب می‌شوند. پس از نصب می‌توانید برنامه‌ی ویژوال استودیو کد را باز، و نوشتن و اجرای کد جاوا به‌صورت مستقیم را آغاز کنید! در ویدئوی خودآموز زیر، نحوه‌ی نوشتن و اجرای یک برنامه‌ی ساده‌ی Hello World با جاوا در ویژوال استودیو کد در کمتر از ۱ دقیقه نشان داده شده است. نصب‌کننده را می‌توانید از این لینک برای ویندوز دانلود کنید.

گروهی از هکرها با نام زینوتایم (Xenotime) که پیش‌‌تر در سال ۲۰۱۷، به یکی از شرکت‌های نفتی سعودی حمله کرده بودند، به‌‌تازگی تأسیسات برق آمریکایی را هدف قرار داده‌‌اند. بنابر اطلاعات ذکرشده در وبلاگ مربوط‌به شرکت امنیت سایبری دراگوس (Dragos)، گروه زینوتایم چند ماه گذشته را صرف بررسی نقاط آسیب‌‌پذیر نیروگاه‌‌های برق ایالات متحده کرده‌‌اند. با اینکه دراگوس می‌‌گوید هنوز هیچ نشانه‌‌ای مبنی‌‌بر موفقیت این گروه هکری در نفوذ به شبکه‌‌ی برق ایالات متحده کشف نشده، همین تلاش‌‌ خود موجب موجی از نگرانی‌‌ها درباره‌ی امنیت زیرساخت‌‌های حیاتی ایالات متحده و سایر کشورها شده است.

نفوذ آهسته و پیوسته

گروه زنوتایم بیشتر به‌دلیل بدافزار مشهور خود با نام ترایتون (Triton) شهرت دارد. این بدافزار می‌‌توانست سیستم امنیتی نیروگاه‌‌ها و تأسیسات هسته‌‌ای و زیرساخت‌های مشابه را از کار بیندازد. زینوتایم پس از صرف یک سال زمان برای یافتن روش نفوذ به سیستم تأسیسات نفتی عربستان سعودی، از ترایتون برای حملات سال ۲۰۱۷ خود استفاده کرد. در وبلاگ دراگوس این‌‌گونه آمده است:

هیچ‌‌یک از تلاش‌‌های اخیر درزمینه‌ی هدف قراردادن تأسیسات برق تاکنون به نفوذ موفق و شناسایی‌پذیر منجر نشده است؛ اما تداوم این تلاش‌‌ها و افزایش ابعاد آن می‌‌تواند محل نگرانی باشد.

ایجاد آمادگی

این شرکت امنیت سایبری پیشنهاد کرده درصورت نفوذ موفقیت‌‌آمیز هکرها، نیروگاه‌‌های برق و اهداف بالقوه‌‌ی دیگر از همین حالا سرمایه‌‌گذاری روی سیستم‌‌های احیای کنترل را آغاز کنند تا بتوانند در شرایط اضطراری دوباره سیستم را به وضعیت عادی خود بازگردانند. دراگوس در جمع‌‌بندی می‌‌گوید:

تأسیسات و شرکت‌‌ها و دولت‌‌ها باید در سرتاسر دنیا با همکاری یکدیگر در بخش‌‌های مختلف صنعتی تلاش کنند از افراد و زیرساخت‌‌های حیاتی دربرابر حملات سایبری متجاوزانه حفاظت کنند.

واکنشِ بدون تحقیق و بررسی بیشتر کاربران فضای مجازی به طیف گسترده و روزافزون فیلم‌ها و تصاویر ساختگی و جعلی منتشرشده در اینترنت، برای بسیاری نگران‌کننده است. ادوبی (Adobe)، یکی از بزرگ‌ترین شرکت‌های نرم‌افزاری آمریکا و جهان و توسعه‌دهنده‌ی نرم‌افزار مشهور و محبوب فتوشاپ، از این نگرانی مطلع است و قصد دارد برای رفع یا کاهش آن اقداماتی انجام دهد.

شرکت ادوبی با همکاری دانشمندان دانشگاه برکلی، نتایج پژوهش جدیدی را درباره‌ی چگونگی شناسایی جعلی و ساختگی‌بودن تصاویر و فیلم‌ها منتشر کرده‌اند. آن‌ها با استفاده از فناوری یادگیری ماشین به‌طورخودکار موفق شدند چهره‌ی دست‌کاری‌شده را تشخیص دهند.

این تکنیک یکی از جدیدترین فناوری‌هایی است که شرکت ادوبی با استفاده از منابع بیشتر برای حل این مشکل از آن استفاده کرده است. سال گذشته مهندسان شرکت ادوبی مدلی از هوش مصنوعی ساختند تا بتواند هرگونه رسانه‌ی ویرایش‌شده‌ای را ازطریق تکنیک‌های حدف شیء و Splicing و Cloning شناسایی کنند. Splice روشی برای تولید و ویرایش ویدئو است که به‌کمک آن می‌توانید فایل‌های صوتی و عکس‌ها و فیلم‌ها را باهم ترکیب و آثار جذابی را خلق کنید.

گفته می‌شود ادوبی هیچ عجله‌ای برای تجاری‌سازی آخرین دستاورد جدید خود ندارد؛ اما سخن‌گوی این شرکت به سایت The Verge گفته است:

این، تنها یکی از چندین دستاورد و تلاش شرکت ادوبی برای تشخیص و شناسایی عکس، فایل صوتی، فایل ویدئویی و سند دست‌کاری‌شده است.

ادوبی همچنین در وبلاگش نوشته است:

درحالی‌که به تأثیر فتوشاپ و دیگر ابزارهای خلاقانه‌ی ادوبی افتخار می‌کنیم که با قابلیت‌های چشمگیر ساخته شده و کاربران فراوانی در جای‌جای دنیا از آن استفاده کرده‌اند، پیامدهای اخلاقی تکنولوژی‌های شرکت‌ را نیز به‌رسمیت می‌شناسیم و برای حل آن تلاش می‌کنیم. ساخت محتوای جعلی موضوعی بسیار مهم و جدی است که ادوبی به سهم خود تلاش می‌کند به حل این مشکل کمک کند.

این پژوهش به‌طورخاص برای شناسایی ویرایش‌های انجام‌شده با ابزار Liquify فتوشاپ طراحی شده است. این ابزار معمولا برای تنظیم شکل چهره و تغییر شکل صورت به‌کار برده می‌شود. ادوبی ادعا می‌کند اثرهای این ویژگی می‌تواند بسیار ظریف و دقیق باشد؛ به‌طوری‌که در آزمونی به‌منظور تشخیص تغییرات دشوار و نامحسوس چهره از آن استفاده شد.

مهندسان ادوبی برای ساخت این نرم‌افزار شبکه‌ی عصبی را روی دیتابیسی از هر دو جفت چهره و حالت قبل و بعد از ویرایش آموزش دادند. همان‌طورکه گفته شد، برای این بررسی تصاویر مذکور با استفاده از ابزار Liquify فتوشاپ دست‌کاری‌شده بودند.

نتایج حاصل‌شده از خروجی این الگوریتم به‌طورچشمگیری برای شناسایی نقاط دست‌کاری‌شده در تصاویر مؤثر بود. در یکی از مراحل این پژوهش، در آزمایشی از انسان و الگوریتم خواسته شد نمونه‌هایی از چهره ویرایش‌شده را تشخیص دهند. افرادی که برای این آزمایش داوطلب شدند، موفق شدند ۵۳ درصد پاسخ درست به تغییرات دست‌کاری‌شده دهند؛ درحالی‌که الگوریتم هوش مصنوعی موفق شد تا ۹۹ درصد پاسخ صحیح بدهد.

علاوه‌براین، الگوریتم ادوبی می‌تواند عکس‌های ویرایش‌شده با ابزار Liquify را به تصویر اصلی اولیه بازگرداند؛ یعنی چهره‌ی اولیه‌ی تصویر قبل از ویرایش را بازیابی کند. البته، نتایج این روش ممکن است به‌دلیل پیچیدگی ویرایش چندان دقیق نباشد.

ریچارد ژانگ، پژوهشگر ارشد تیم تحقیقاتی ادوبی، در وبلاگ شرکت نوشت:

اید‌ه‌ی ساخت دکمه‌ی Undo (بازگشت به حالت اولیه) جادویی برای بازگشت تصویر ویرایش‌شده به حالت اول، هنوز تا محقق‌شدن فاصله‌ی زیادی دارد. ما در جهانی زندگی می‌کنیم که در آن اعتماد به اطلاعات دیجیتالی که هرروزه درمعرض آن قرار داریم، سخت‌تر می‌شود. باوجوداین، تیم تحقیقاتی ادوبی تمام تلاش خود را می‌کند تا در‌این‌زمینه بررسی‌ و تحقیق بیشتری کند.

پژوهشگران شرکت ادوبی می‌گویند کشف و استفاده از این روش تحقیقاتی در نوع خود، جزء اولین طرح‌ها برای شناساییِ ویرایش‌های انجام‌شده در تغییرات چهره بوده است. این روش گام مهمی برای ساخت ابزارهایی است که بتوانند حتی تغییرات پیچیده‌ای ازجمله دست‌کاری‌های صورت‌گرفته در بدن و ویرایش‌های فوتومتریک مانند صاف‌کردن پوست (رفع چین‌وچروک پوست) را شناسایی کند.

این پژوهش در نوع خود بسیار امیدوارکننده و موفق است؛ ولی هرگز به این معنا نیست که وجود چنین ابزارهایی باعث شود دیگر شاهد تصاویر و فایل‌های صوتی و ویدئویی دست‌کاری‌شده نباشیم و چنین اثرهای مخربی از تولید محتوای جعلی به‌یک‌باره متوقف شود. همان‌طورکه همه‌ی ما تابه‌حال نحوه‌ی انتشار اخبار جعلی را در رسانه‌ها دیده‌ایم، حتی اگر محتوای مطلبی به‌وضوح نادرست باشد یا حتی بتوان به‌سرعت جعلی‌بودنش را افشا و خنثی کرد، این مطلب همچنان در شبکه‌ها و رسانه‌های اجتماعی به‌اشتراک گذاشته می‌شود. دانستن این موضوع که مطلبی جعلی است، تنها نیمی از موفقیت در تلاش برای متوقف‌کردن چنین محتوایی است و تازه بعد از آن کار اصلی آغاز می‌شود.

مرداد سال گذشته، شیائومی پوکوفون F1 را با اسنپدراگون ۸۴۵ و قیمت ۳۰۰ دلاری معرفی و رابط کاربری اختصاصی آن را پوکو لانچر (Poco Launcher) نام‌گذاری کرد. درنهایت، غول فناوری چینی رابط کاربری پوکو لانچر را درگوگل‌پلی به‌اشتراک گذاشت تا کاربران بتوانند از آن استفاده کنند. حالا این شرکت نام‌آشنای چینی نسخه‌ی دوم رابط کاربری پوکو لانچر را منتشر کرده و ویدئویی از قابلیت‌های آن لانچر به‌اشتراک گذاشته است. 

در نسخه‌ی جدید پوکو لانچر، پس‌زمینه‌ حالت نیمه‌شفاف دارد و ازنظر طراحی نیز تغییراتی در رابط کاربری‌اش به‌وجود آمده که باعث می‌شود کاربر بتواند تجربه‌ی بهتری در کارکردن با رابط کاربری داشته باشد. با پس‌زمینه‌ی نیمه‌شفاف، می‌توان از پس‌لایه‌ی سفید یا مشکی یا خاکستری، تصویر پس‌زمینه را مشاهده کرد. میزان شفافیت پس‌زمینه تنظیم‌شدنی است؛ درنتیجه، در حالت تیره (Dark Mode) کاربر می‌تواند تصویر پس‌زمینه را هم‌زمان ببیند. 

وجود فضایی برای سفارشی‌سازی تنظیمات، ازجمله دلایل استقبال کاربران از پوکو لانچر است. امکان گروه‌بندی اپلیکیشن‌ها در گروه‌هایی همچون سرگرمی و شبکه‌های اجتماعی در پوکو لانچر مهیا است و در نسخه‌ی دوم و به‌روزرسانی‌شده نیز امکان حذف دسته‌بندی‌های و گروه‌بندی‌های پیش‌فرض وجود دارد؛ ازاین‌رو، دست کاربران در نسخه‌ی جدید برای گروه‌بندی اپلیکیشن‌ها بازتر شده و می‌توانند باتوجه‌به سلیقه‌ی خود کار را پیش ببرند. 

برخی بر این باور هستند که انتشار نسخه‌ی دوم پوکو لانچر می‌تواند پیش‌زمینه‌ی معرفی دومین مدل گوشی هوشمند پوکوفون باشد؛ اما در ویدئو منتشرشده، به‌نظر می‌رسد گوشی هوشمند می میکس ۳ شیائومی نمایش داده شده است. برای تیم تخصصی که روی رابط کاربری کار می‌کنند، به‌روزرسانی نرم‌افزاری نمی‌تواند کار سختی باشد و قطعا شیائومی درصدد است امکان تجربه‌ی بهتری برای کاربران فراهم کند. 

اکوسیستم استارتاپی ایران مدت زیادی نیست پا گرفته؛ ولی پیشرفت‌ها و موفقیت‌های زیادی کسب کرده است. بااین‌حال، سختی‌هایی هم به خود دیده که تنش‌های بسیاری به آن وارد کرده است. این سختی‌ها که دامنه‌ی وسیعی از تأثیر تحریم‌ها و فیلترینگ و تعاملات ارزی است و عواملی بیرونی دارد، در بخش‌های دیگری هم صورتی داخلی دارد. این موضوعات مختلف می‌تواند بر حلقه‌های زنجیر اکوسیستم تأثیر منفی بگذارد و حتی به از‌بین‌رفتناستارتاپ یا صدمه به بدنه‌ی اکوسیستم منجر شود؛ موارد مختلفی که یکی از آن‌ها فضای استفاده از منتورها یا به‌قول استارتاپی‌ها منتورشیپ است. 

بیشتر افرادی که تصمیم می‌گیرند وارد فضای استارتاپی شوند عمدتا با ایده‌ای جذاب، ولی تجربه‌ی کم وارد این فضا می‌شوند و تلاش می‌کنند در فضای پر از مشکل استارتاپی خیلی زود تیم تشکیل دهند و رشد کنند و به موفقیت برسند. طبیعی است که در فضای پرتلاطم استارتاپی برای موفقیت باید همه یا اکثر جنبه‌های مختلف این حوزه را به‌خوبی دید و برای مشکلات بر سر راه تصمیم درستی اتخاذ کرد. این تصمیم‌ها باتوجه‌به ناآگاهی درباره‌ی صورت‌مسئله می‌تواند ریسکی باشد و مسائل زیادتری برای استارتاپ ایجاد کند؛ مسائلی از جنس مارکتینگ، حقوقی،مدیریت محصول و موارد مشابه دیگر.

برای کم‌کردن این ریسک و مدیریت درست آن، صاحبان کسب‌وکار از مشاور یا منتور استفاده می‌کنند. واژه‌ی مشاور سال‌های زیادی است که در فضای کسب‌وکار شنیده می‌شود و اکثرا با آن آشنایی هم داریم؛ ولی منتور واژه‌ای است که شاید همین چند سال اخیر با ورود فرهنگ و فضای استارتاپی به‌گوش می‌رسد و شاید آشنایی دقیقی با آن وجود نداشته باشد. همین امر هم باعث شده از منتورهای خوب تا منتورنماهای نابلد استارتاپی فضایی برای عرضه‌ی تجربه یا حرف‌های خوش‌آب‌و‌رنگی پیدا کنند که انتخاب نادرست منتورها ممکن است به هزینه‌های گزافی مثل ازبین‌رفتن استارتاپ منجر شود.

فضای منتورینگ در اکوسیستم استارتاپی ایران چه فرقی با سایر اکوسیستم‌ها دارد؟ اصلا منتور کیست و چطور می‌توان به یک نفر اطمینان کرد و عنوان منتور به او داد؟ آیا سرمایه‌گذارهای خطرپذیر ما که به‌تازگی بخش زیادی از سرمایه‌گذاران سنتی را بین خود می‌بینند، درک درستی از منتورینگ برای استارتاپ‌ها دارند؟

بخش مهمی از منتورها که این روزها در جامعه‌ی استارتاپی دیده می‌شوند، نه‌تنها تجربه‌ی ارزشمندی از فعالیت‌هایشان در گذشته دردسترس نیست؛ بلکه آن‌قدر زمان حضورشان در رویدادها و ورکشاپ‌ها و کارگاه‌هایی که یا خود برگزار می‌کنند یا سخنران و میهمان آن رویداد هستند، زیاد است که زمانی برای تجربه‌کردن یا یادگیری بیشتر برایشان باقی نمی‌ماند و فقط آنچه باقی است، صورتی ظاهری از منتور خوب است.

اینکه فضای استارتاپی تعداد زیادی منتور خوب در خود دارد، غنیمتی است که باید ارزش آن را به‌خوبی بدانیم؛ ولی اینکه لقب منتور به هرکسی بدهیم که فقط برگزاری چند کارگاه یا سخنرانی در رزومه‌ی کاری خود دارد، چندان عاقلانه به‌نظر نمی‌آید.

تجربه دارایی گران‌بهایی است که به‌راحتی در کتاب‌ها پیدا نمی‌شود؛ پس کتاب‌ها کمک چندانی به منتور شدن نمی‌کنند. منتورشدن فرایندی است مبتنی‌بر تجربه؛ پس باید منتور مدنظر شما به‌خوبی درباره‌ی صورت‌مسئله‌ای که با آن رو‌به‌رو هستید، تجربه داشته و از زوایای مختلف آن آگاه باشد. بخشی از این تجربه‌ها، شخصی است و در گذشته، منتور با آن رو‌به‌رو شده که ممکن است برای امروز و شرایط کنونی مناسب نباشد. این دو دلیل کوچک، ولی مهم به‌علاوه ده‌ها موضوع دیگر درباره‌ی منتورینگ می‌تواند اهمیت موضوع را به‌خوبی روشن کند.

متأسفانه بسیاری از سرمایه‌گذاران هم با شبکه‌ای قوی از منتورها طرف نیستند و نمی‌توانند تجربه‌ی خوبی از منتورینگ به استارتاپ‌هایی ارائه کنند که در آن‌ها سرمایه‌گذاری کرده‌اند. این سرمایه‌گذاران که باتوجه‌به شرایط رکود اقتصادی و تولیدی درکنار فضای جذاب استارتاپ‌ها، عمدتا از فضای سرمایه‌گذاری سنتی به سرمایه‌گذاری خطرپذیر روی استارتاپ‌ها علاقه‌مند شده‌اند، همان خدمات مشاوران سنتی قدیمی با رویکردهای بازار سنتی را به‌عنوان منتورینگ به استارتاپ‌های ارائه می‌کنند. چه‌بسا گاهی همین خدمات را هم برای استارتاپ فاکتور می‌کنند.

موضوع مهم دیگری که باید به آن توجه کنیم، تجربه‌ی شکست منتور در استارتاپ خودش است. تجربه‌ی شکست نه‌تنها بی‌اهمیت نیست؛ بلکه باید مدنظر قرار گیرد و باارزش حساب شود؛ چراکه این شکست دراثر تلاش در مسیر موفقیت حاصل شده و درواقع، باید نشان‌دهنده‌ی تلاش‌های منتور در زمانی باشد که خودش صاحب کسب‌وکاری بوده است.

بااین‌حال، متأسفانه روی شکست گاهی ساده‌انگارانه تمرکز می‌کنیم. شکست‌هایی که منتور تجربه‌اش را مرهون آن فعالیت‌ها و آن زمان می‌داند،‌ واقعا ارزشمند است یا باید محل سؤال باشد؛ تجربه‌ی شکست استارتاپی که فقط چند ماه فعال بوده و بعد طعم شکست را چشیده با استارتاپی که پیشرفت خوبی داشته و چند سال فعال بوده؛ ولی درنهایت شکست‌خورده، مهم است یا باید محلی از تأمل باشد. همین موضوع متأسفانه امروزه باعث پدید‌آمدن موضوع منتورنماهایی شده که کم هم نیستند.

تمایل‌داشتن به موفقیت بسیار با ارزش و جذاب است؛ اما همه‌ی ما در بخش‌هایی از این تمایل‌داشتن، کم‌‌و‌کاستی‌هایی داریم که باید از دیگران کمک بگیریم. با تمام این‌ها، باید در فضایی که منتورنماها بیشتر از منتورهای واقعی فضا را دراختیار گرفته‌اند، منتوری انتخاب کرد که راهنمایی‌ها و مشاوره‌هایش مبتنی‌بر نیازهایی باشد که براساس تحلیل درست صورت‌مسئله استارتاپ ارائه شده باشد و نه فقط براساس تعداد فالوئر شبکه‌های اجتماعی منتور یا دوره‌های برگزارشده‌ی او؛ فضایی که متأسفانه فعلا از آن دور هستیم.

فناوری جنجالی شارژ بی‌سیم در چند ساله توجه افراد زیادی را به خود جلب کرده است، برخی موافق استفاده از آن هستند و برخی دیگر مخالف. در‌صورتی‌که آشنایی کاملی با این فناوری نداشته باشید، ممکن است با خود بگویید چه چیز بهتر از اینکه دیگر مجبور به استفاده از کابل‌های شارژ کوتاه و درهم‌تنیده‌‌ای نباشیم؛ اما آیا این فناوری می‌تواند آینده‌ی شارژ را متحول کند؟ آیا این فناوری بی‌خطر است؟ در این مطلب قصد داریم این فناوری را از ابعاد مختلف بررسی کنیم. با ما همراه باشید

شارژ بی‌سیم چیست؟

در تعریف مختصر شارژ بی‌سیم باید بگوییم این فناوری درواقع فرآیندی برای شارژ وسایل مجهز به باتری بدون نیاز به هیچ سیم یا کابل است و انتقال بی‌سیم جریان برق به دستگاه گیرنده را امکان‌پذیر می‌کند. شارژ بی‌سیم به شارژ القایی هم شهرت دارد؛ البته شارژ القایی یکی از انواع شارژ بی‌سیم نیز محسوب می‌شود.

تاریخچه

تاریخ آغاز انتقال بی‌سیم نیرو به سال ۱۸۹۱ بازمی‌گردد. نیکو تسلا، مخترع سرشناس آمریکایی، در سال ۱۸۹۱ موفق به ساخت یک سیم‌پیچ به‌نام سیم‌پیچ تسلا و ایجاد میدان مغناطیسی و انتقال بی‌سیم جریان برق در هوا برای نخستین بار شد.

سیم‌پیچ تسلا

تسلا به تلاش خود برای انتقال بی‌سیم برق ادامه داد و در سال ۱۸۹۹ برجی به‌نام برج تسلا (Tesla Tower) ساخت و تصمیم داشت میلیون‌ها ولت نیروی برق را از آن به‌صورت بی‌سیم به شهرها، کارخانه‌ها و منازل شخصی انتقال دهد.

برج تسلا

رؤیاپردازی تسلا حتی فراتر از این هدف غیرممکن رفت و هدف بلندپروازانه‌ و تصورگریز دیگری نیز در ذهن می‌پرواند که نظیر آن حتی در زمان کنونی هم تنها در فیلم‌های علمی‌تخیلی مطرح می‌شود. او قصد داشت نیروی برق را از این برج که با ارتفاعی درحدود ۵۷ متر و قطر ۲۰٫۷ در دهکده‌ی شورهام در نیویورک و در نزدیکی آبشار نیاگارا قرار داشت، به‌صورت بی‌سیم به سراسر دنیا انتقال دهد و درواقع سیاره‌ی زمین را به میدان مغناطیسی تبدیل کند؛ اما متأسفانه به آرزوی به خود نرسید و برج او هرگز تکمیل نشد و پس از تخریب‌شدن در سال ۱۹۱۷ برای همیشه به تاریخ پیوست.

البته قبل از تسلا مخترعان دیگری هم انتقال بی‌سیم نیرو را مورد بررسی قرار داده بودند. ویلیام هنری وارد در سال ۱۸۷۱ و میلن لومیس در سال ۱۸۷۲ طرحی را برای انتقال برق ارائه دادند که براساس نظریه‌ی وجود لایه‌ای از برق در جو در ارتفاع پایین شکل گرفته بود. این دو مخترع معتقد بودند که می‌توان از این لایه که کاملا دردسترس است، برای انتقال جریان برق در هوا برای شارژ باتری‌ها، تأمین نور، گرمایش و حتی تأمین نیروی حرکتی استفاده کرد.

توسعه‌ی فناوری‌های امواج مایکروویو قبل از آغاز جنگ جهانی دوم باعث شد در دهه‌ی ۱۹۶۰ دانشمندی به‌نام ویلیام براون توانست برای نخستین‌بار موفق به انتقال برق در مسافت طولانی شود. درضمن او موفق شد در سال ۱۹۶۴ با تبدیل امواج مایکرویو به برق DC، نیروی یک هواپیمای برقی را به‌صورت بی‌سیم تأمین کند.

در سال‌های ۱۹۸۷ و ۱۹۹۱ نیز پهپادهایی ساخته شدند که نیروی مورد‌نیاز آن‌ها به‌صورت بی‌سیم انتقال داده می‌شد. در سال ۲۰۰۳ نیز ناسا نخستین هواپیمای خود را تولید کرد که نیروی آن با لیزر تأمین می‌‌شد.

به‌طورکلی در قرن‌های نوزدهم و بیستم تلاش‌های زیادی برای انتقال‌ بی‌سیم نیرو انجام شد که هیچ کدام آن‌چنان‌که باید، نتیجه‌بخش نبود. تا اینکه در سال ۲۰۰۵ پژوهشگران دانشگاه MIT موفق به ابداع روشی برای انتقال بی‌سیم نیرو شدند که استفاده عملی و همگانی از این فناوری را ممکن می‌کرد و شرکت وای تریسیتی (WiTricity Corp) شارژ بی‌سیم را برای نخستین بار در سال ۲۰۰۷ تجاری‌سازی کرد.

انواع فناوری شارژ بی‌سیم

به‌طورکلی سه روش برای انتقال بی‌سیم نیرو و شارژ دستگاه‌ها وجود دارد که هرکدام از آن‌ها دارای روش‌ها و استاندارد‌های زیرمجموعه‌ای مختلفی هستند. اجازه دهید قبل از اینکه با روش‌ها و استانداردهای مختلف شارژ بی‌سیم آشنا شویم، ابتدا روش کلی شارژ باتری با سیستم شارژ بی‌سیم را برای شما توضیح دهیم.

نمونه‌ای از شارژر Qi

در سیستم‌های بی‌سیم شارژ باتری القایی، انتقال نیرو در پنج مرحله صورت می‌گیرد که به‌شرح زیر است:

• در مرحله‌ی اول جریان برق DC با ولتاژی بین ۵ تا ۱۹ ولت از یک پورت USB یا اداپتور AC یا DC به فرستنده انتقال داده می‌شود.
• در مرحله‌ی بعد ترانزیستور با استفاده از چهار ترانزیستور اثر میدانی، جریان را در داخل یک سیم‌پیچ و  خازن هدایت می‌کند. سپس خازن‌ها یک فرکانس تشدیدی (فرکانس معمولی ارتعاشی) را به داخل ترانزیستور منتقل می‌کنند.
• در داخل فرستنده‌ سیم‌پیچی وجود دارد که برق را با استفاده از نیروی القایی الکترومغناطیسی منتقل می‌کند. در برخی از فرستنده‌ها چندین سیم‌پیچ با آرایش‌های سیم‌پیچی‌های متفاوت وجود دارد که با پل‌های متفاوت هدایت می‌شوند. این پل‌ها به‌صورت خودکار انتخاب می‌شوند تا بیشترین نیروی ممکن از فرستنده به گیرنده منتقل شود.
• پس از انتقال نیروی القایی برق از فرستنده به گیرنده، دستگاه گیرنده با استفاده از یک سیم‌پیچ که مشابه سیم‌پیچ فرستنده است، نیروی دریافتی را جمع‌آوری می‌کند.
• دستگاه گیرنده پس از دریافت نیرو و جمع‌آوری برق، برای تقویت جریان‌های مختلف و عملکرد آن‌ها، این جریان‌ها را با استفاده از دیودهای یک‌سو‌کننده هدایت می‌کند که معمولا با ترانزیستورهای اثر میدانی ساخته می‌شوند. همچنین دستگاه گیرنده با استفاده‌ از خازن‌های خروجی سرامیکی، جریان برق را فیلتر و آن را وارد باتری می‌کند تا باتری شارژ شود. ورود برق به باتری هم می‌تواند با رگلاتور (تنظیم‌کننده‌ی ولتاژ) سوئیچینگ انجام شود و هم رگلاتور خطی. درضمن دستگاه گیرنده می‌‌تواند برای تنظیم جریان ورودی به باتری یا ولتاژ برق و همچنین توقف انتقال جریان برق پس از شارژ باتری، به دستگاه فرستنده پیام دهد.

میدان نزدیک / غیرتابشی

در این روش انتقال نیرو به‌صورت القایی انجام می‌شود و دو استاندارد Qi و PMA برپایه‌ی این روش شکل گرفته‌اند.

استاندارد Qi

یک نمونه شارژر بی‌سیم Qi

در استاندارد Qi (با تلفظ چی) امکان انتقال ۵ وات برق در مسافتی درحدود ۴ سانتی‌متر وجود دارد. این استاندارد از قابلیت هم‌کنش‌پذیری نیز برخوردار است که باعث شده اکثر کاربران بتوانند به‌راحتی از آن استفاده کنند؛ زیرا در‌صورتی‌که پد شارژر و دستگاه فرستنده‌ی آن، برندهایی متفاوتی داشته باشند؛ اما هر دو از Qi پشتیبانی کنند، می‌توانید از آن‌ها همراه یکدیگر استفاده کنید. این موضوع درباره‌ی دستگاه‌هایی که سیم‌پیچ آن‌ها از چند استاندارد مختلف پشتیبانی می‌کنند، نیز این چنین است. درضمن ظاهرا در آینده توان انتقال نیروی شارژ بی‌سیم Qi به ۱۵ وات و پس از آن به ۱۲۰ وات در مسافت طولانی‌تر خواهید رسید.

در این نمودار افزایش توان شارژ بی‌سیم چی از توان پایه به توان توسعه‌یافته، نمایش داده شده است.

استاندارد PMA

یک نمونه شارژر بی‌سیم PMA

استاندارد Power Matters Alliance یا PMA شباهت بسیار زیادی با استناندارد Qi دارد و هر دو استاندارد برپایه‌ی اصول «مغناطیس القایی» شکل گرفته‌اند، تنها تفاوت این دو استاندارد شارژ بی‌سیم، به گسترده‌ی فرکانس انتقال نیرو مربوط می‌شود. این میزان در استاندارد چی ۱۰۰ تا ۲۰۰ کیلوهرتز و در PMA دوبرابر این میزان است. استاندارد PMA می‌تواند تا ۵ وات نیرو را انتقال دهد. در هر دو استاندارد از روش‌های نسبتا متفاوتی برای برقراری ارتباط بین دستگاه فرستنده و گیرنده استفاده می‌شود.

اتصال خازنی

اتصال خازنی یکی دیگر از انواع انتقال برق به‌صورت بی‌سیم است که در آن برای انتقال نیرو، یک میدان الکترونیکی درمقابل یک میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد. شرکت ژاپنی موراتا (Murata) مدعی است سیستمی مبتنی بر این روش برای شارژ بی‌سیم گوشی ساخته است. درواقع در این روش نیروی برق آی‌سی با استفاده از یک خازن کوپلاژ از یک مدار سری به مدار دیگر آن منتقل و جریان برق دی‌سی مسدود می‌شود. 

یکی دیگر از روش‌های شارژ بی‌سیم روش ارتباط میدان نزدیک از نوع القای مغناطیسی است که در آن یک لایه‌ی فیزیکی برای ایجاد ارتباط بی‌سیم بین دو دستگاه در مسافت کوتاه و یک میدان مغناطیسی کم قدرت و کوچک که قابلیت توسعه ندارد، بین آن‌ها قرار می‌گیرد. در این روش نیز سیم‌پیچی در دو دستگاه گیرنده و فرستنده قرار می‌گیرد. سیم‌پیچ فرستنده مدلاسیون میدان مغناطیسی را انجام می‌دهد و سیم‌پیچ دستگاه گیرنده مدلاسیون را اندازه‌گیری می‌کند. در این روش می‌توان از برچسب NFC و بلوتوث برای انتقال شارژ بین دو گوشی استفاده کرد.

میان‌میدانی / غیرتابشی

تشدید مغناطیسی

شارژ بی‌سیم تشدید مغناطیسی یکی دیگر از روش‌های شارژ بی‌سیم محسوب می‌شود که در آن فرکانس تشدیدی دو سیم‌پیچ یکسان می‌شود و وقتی دستگاه فرستنده درکنار هم قرار می‌گیرند، نیرو از فرستنده به گیرنده منتقل می‌شود. فناوری‌های Air Fuel و Air Charge و سیستم‌های شارژ بی‌سیم برندهای Witricity، Mojo Mobility و فناوری WiPower شرکت کوالکام نیز برپایه‌ی این روش شکل گرفته‌اند.

Air fuel

اخیرا سازمان صنعتی Power Matters Alliance با مشارکت گروه صنعتی Alliance For Wireless Power یا A4WP استاندارد ترکیبی جدیدی به‌نام هواسوختی (Air fuel) ایجاد کرده که برپایه‌ی اصل تشدید مغناطیسی شکل گرفته است و کمی با دو فناوری دیگر تفاوت دارد. توان انتقال نیرو در نسخه‌های اولیه‌ی این استاندارد ۳.۵ تا ۶.۵ وات بود؛ اما اکنون به ۵۰ وات رسیده است. در این استاندارد سیم‌پیچ‌های گیرنده و فرستنده که به‌خوبی تنظیم و با روش مغناطیس القایی به یکدیگر متصل شده‌اند، نیرو را به روش تشدیدی یا رزونانس و با فرکانس ۷ مگاهرتز انتقال می‌دهند. در استاندارد هواسوختی انعطاف‌‌پذیری فضایی درباره مکان قرارگیری دستگاه فرستنده و گیرنده وجود دارد.

AirCharge

فناوری AirCharge نیروی برق را با سرعتی بیش از سرعت انتقال امواج وای‌فای و به‌‌اندازه‌ی سرعت انتقال امواج بلوتوث منتقل می‌کند. این فناوری می‌تواند برای شارژ گوشی‌ها در مکان‌های عمومی (رستوران‌، کافی‌شاپ‌، فرودگاه، ایستگاه اتوبوس و قطار و فرودگاه) هتل‌ها (اتاق‌خواب‌ها و سالن استراحت و سالن کنفرانس)، فروشگاه‌ها، در وسایل حمل‌و‌نقل عمومی (اتوبو‌س‌ و قطار)، در مکان‌های ادرای و آموزشی (میزهای مورداستفاده در این مکان‌ها و اتاق جلسات و پذیرش و فضاهای ایجاد شده برای استراحت) استفاده شود.

Mojo Mobility

فناوری Mojo Mobility به کاربران اجازه می‌دهد گوشی خود را آزادانه روی تمام قسمت‌های پد شارژ بگذارند و امکان شارژ هم‌زمان چند دستگاه با نیازهای مصرفی متفاوت را نیز فراهم می‌کند. درضمن به‌دلیل اندازه‌ی کوچک دستگاه گیرنده‌ی ایجاد‌شده برپایه‌ی این فناوری، می‌توان آن را در گوشی‌ها و باتری‌ها و حتی جعبه‌ی وسایل الکترونیکی مختلف تعبیه کرد. درضمن پد‌های شارژ Mojo Mobility کاملا ضدآب و مهروموم‌شده هستند و دمای آن‌ها در حین شارژ افزایش نمی‌یابد. شرکت مبدع این فناوری شارژ‌های بی‌سیمی برای شارژ گوشی‌های آیفونساخته که در داخل بیش از ۱۱۰ خودرو می‌توان از آن‌ها استفاده کرد.

از موجو موبایلیتی می‌توان در زمینه‌های مختلف استفاده کرد که از میان آن‌ها می‌توان به شارژ گوشی و تبلت و وسایل‌ پوشیدنی و شارژ چند گوشی به‌‌صورت هم‌زمان در خودرو و برقراری ارتباط بین آن‌ها و سیستم‌های سرگرمی و ناوبری با استفاده از فناوری نیروی میدان نزدیک یا Mojo’s Near Field Power اشاره کرد. درضمن به‌دلیل اینکه پدهای شارژ این فناوری کاملا مهروموم هستند، می‌توان از آن‌ها برای چند دستگاه به‌صورت هم‌زمان در محیط‌های استریل صنایع پزشکی و محیط‌های دارای شرایط دشوار نیز استفاده کرد؛ بنابراین، استفاده از این فناوری و نبود نیاز به استفاده از سیم می‌تواند زمینه‌ی طراحی سیستم‌های ساده شارژ در این محیط‌ها را نیز فراهم کند.

Witricity

فناوری Witricity نیز از روش تشدید مغناطیسی برای انتقال جریان برق استفاده می‌کند و معمولا برای شارژخودروهای برقی استفاده می‌شود.

Wi Power

Wi Power یکی دیگر از فناوری‌هایی است که برپایه‌ی تشدید مغناطیسی ایجاد شده است. در این روش نیز یک فرستنده از یک یا چند سیم‌پیچ برای ایجاد میدان مغناطیسی در بالای سطح خود استفاده می‌کند و دستگاه گیرنده هم با سیم‌پیچ‌های خود انرژی را دریافت و آن را به انرژی برق استفاده می‌کند.

راندمان این روش بین ۶۰ تا ۹۰ درصد است و می‌تواند هم‌زمان چند دستگاه را شارژ کند که در جهات و موقعیت‌های مختلف روی فرستنده قرار می‌گیرند. گروه The Alliance For Wireless Power، مبدع این فناوری، همکاری خود را با شرکت کوالکوم و اینتل آغاز کرده است.

دورمیدانی / تابشی

استفاده از امواج رادیویی

نمونه‌ای از یک سیستم شارژ بی‌سیم با استفاده از امواج رادیویی

شارژ بی‌سیم با استفاده از امواج رادیویی یکی دیگر از روش‌های جدید در این حوزه است. در این روش فرستنده امواج رادیویی را ارسال و گیرنده‌ای که در دستگاه دریافت‌کننده تعبیه شده است، انرژی امواج ویدیویی را دریافت و به برق DC تبدیل می‌کند. در این روش سیم‌پیچ وجود ندارد و به‌جای ایجاد میدان مغناطیسی القایی، ازامواج الکترومغناطیس استفاده می‌شود. شرکت‌های انرجوس (Energous) و پاورکست (Powercast) و اوسیا (OSSia) موفق به استفاده از امواج رادیویی و امواج وای‌فای برای انتقال نیرو شده‌اند.

Energous

شرکت انرجوس سیستمی برای شارژ بی‌سیم کامپیوتر و لوازم جانبی اطراف آن طراحی کرده که فرستند‌ه‌‌ی آن در داخل نمایشگر تعبیه شده است.

Powercast

شرکت پاورکست هم موفق شده است نیرو را تا فاصله‌ی ۲۴.۳ متری انتقال دهد. البته فناوری این شرکت تنها برای تأمین نیروی وسایلی مانند حسگرها و قطعات الکترونیکی کوچک که به نیروی کمی نیاز دارند، مفید است و تنها توانایی انتقال یک وات برق را دارد.

OSSia

در فناوری شرکت اوسیا دستگاه گیرنده امواج را در همه‌ی جهات منتقل می‌کند و فرستنده، پس از دریافت آن‌ها موقعیت گیرنده را تشخیص می‌دهد و در مرحله‌ی بعد این امواج را که حتی می‌توانند از دیوار هم عبور کنند، دوباره به‌سمت گیرنده می‌فرستند. این کار برای شناسایی گیرنده‌ی در‌حال‌حرکت صدبار در ثانیه انجام می‌شود.

به‌تازگی استفاده از لیزر هم برای انتقال نیرو آغاز شده است. امواج الکترومغناطیسی سیم‌پیچ فرستنده به امواج طول موجی تبدیل می‌شود که نزدیک به طول موج طیف نور مرئی است و دستگاه گیرنده پس از دریافت امواج، آن‌ها را با استفاده از سلول‌های فتوولتاییک کوچک تبدیل به جریان برق می‌کند.

شرکت Wi-charge که استفاده از لیزر را برای انتقال نیرو آغاز کرده است، موفق به طراحی فناوری جالبی شده که باعث می‌شود در حین فرایند انتقال نیرو، نوری مرئی بین دو دستگاه ایجاد شود. درضمن این شرکت مدعی است لیزر می‌تواند نیرو را تا ۷۶.۲ متر نیز انتقال دهد. البته هنوز مشخص نیست لیزر بتواند نیروی لازم برای شارژ گوشی‌ها را تأمین کند یا نه.  

در این تصور هدفون و دسته‌ی کنسول درحال‌شارژ با اشعه‌های لیزر هستند که از دستگاهی که شبیه بلندگو است، متصاعد می‌شود. نقاط نورانی نیز اشعه‌های متمرکزشده‌ی لیزر هستند. 

امواج فراصوت

شارژ بی‌سیم با استفاده از امواج فراصوت نیز امکان‌پذیر است. در این روش فرستنده ابتدا امواج فرکانس بالا که انسان و حیوان نمی‌توانند آن‌ها را بشنوند، از وسیله‌ای مانند بلندگو پخش می‌‌کنند و امواج ازطریق هوا انتقال داده می‌شوند و به دستگاه گیرنده می‌رسند. هر زمانی درخواست دریافت شارژ از سوی دستگاه گیرنده متوقف شود، انتقال انرژی نیز پایان می‌یابد. در پایان هم دستگاه گیرنده پس از دریافت امواج، آن‌ها را به انرژی برق مصرفی تبدیل می‌کند. درواقع در این روش امواج الکترومغناطیسی به امواج فراصوت تبدیل می‌شوند. شرکت یوبیم (uBeam) از امواج فراصوت برای انتقال نیرو استفاده کرده است. فناوری این شرکت می‌تواند برای تأمین وسایل اینترنت اشیای صنعتی، وسایل الکترونیکی کم‌مصرف مثل گوشی، تبلت، لپ‌تاپ و...، تجهیزات پزشکی، خودروها و وسایلی که با شاررژر خورو شارژ می‌شوندو حتی هواپیماها استفاده شود. درضمن یوبیم می‌تواند به هوشمندسازی کشاورزی نیز کمک کند.

سیستم شارژ uBeam

نکات مهم در طراحی سیستم‌های شارژ بی‌سیم

• انتخاب نوع و شکل سیم‌پیچ باید براساس ولتاژ ورودی و خروجی و کاربرد شارژر انتخاب شود و سیم‌پیچ گیرنده باید دقیقا از همان نوعی باشد که در کیت ارزیابی آی‌سی آن‌ها قرار دارد.
• تنها چند میلی‌متر فضا برای نصب سیم‌پیچ و قطعات الکترونیکی مرتبط‌با آن کافی است و در فضای باقی‌مانده باید پوشش‌هایی برای جلوگیری از ایجاد صدا و تداخل الکترومغناطیسی قرار داده شود. همچنین به‌دلیل اینکه نشانگر وضعیت شارژ در شارژر تعبیه نمی‌شود، باید به‌شیوه‌ی دیگری دراختیار کاربران قرار داده شود.
• در طراحی شارژر نباید از فلز استفاده شود؛ زیرا محفظه‌های فلزی ارتباط بین دستگاه گیرنده و فرستنده را قطع می‌‌کنند و برق در آن‌ها منتقل نمی‌شود؛ بنابراین، باید در ساخت آن‌ها از پوشش‌های پلاستیکی با ضخامت چند میلی‌متری استفاده کرد؛ زیرا ضخامت زیاد هم می‌تواند روند انتقال برق را تحت‌تأثیر قرار دهد.
• برای جلوگیری از افزایش دمای بیش‌ازحد شارژر، باید روشی برای تشخیص وجود اشیای فلزی در مسیر انتقال برق بین فرستنده و گیرنده طراحی شود. طراحی سیستمی برای تشخیص اشیای خارجی و همچنین کنترل سیستم می‌تواند راه‌حلی برای رفع این مشکل و افزایش امنیت شارژر باشد.

مقایسه‌ی کلی انواع روش‌های شارژ بی‌سیم

در‌حال‌حاضر، متداول‌ترین نوع فناوری شارژ بی‌سیم، شارژ القایی و استاندارد Qi است که این روش می‌تواند برای شارژ گوشی‌های همراه و خودروهای برقی استفاده شود. یکی از معایب بزرگ این روش این است که اگر بین دستگاه گیرنده و فرستنده فاصله زیادی ایجاد شود، کارایی شارژر به‌شدت کاهش پیدا می‌‌کند. سیستم اتصال خازنی از نظر تجاری به اندازه‌ی شارژ القایی محبوب نیست و تنها برای شارژ دستگاه‌هایی مناسب است که به انرژی کمی نیاز دارند.

روش تشدید مغناطیسی برای تأمین نیروی وسایلی که به نیروی زیادی نیاز دارند (مانند جاروبرقی، لپ‌تاپ، خودروی برقی یا ربات‌ها) به‌کار می‌‌رود و می‌تواند نیروی برق را ۳ تا ۵ متر انتقال دهد. این روش چند مزیت نسبت به شارژ القایی دارد که از میان آن‌ها می‌توان به توانایی انتقال نیرو به مسافت بیشتر و امکان شارژ هم‌زمان چند دستگاه با استفاده از یک سیم‌پیچ اشاره کرد. درضمن در این روش لازم نیست دو سیم پیچ در یک خط مستقیم درکنار یکدیگر قرار گیرند و عملکرد به‌اندازه‌ی شارژرهای سیمی پذیرفتنی است.

درباره‌ی فناوری‌هایی که از امواج رادیویی برای انتقال بی‌سیم نیرو استفاده می‌کنند باید گفت که این فناوری‌ها می‌توانند نیرو را تا فاصله‌ی زیادی انتقال دهند. البته نمی‌توانند نیروی زیادی را انتقال دهند و تنها برای انتقال نیرو به وسایل کم‌مصرف مناسب هستند. درضمن این فناوری‌ها هنوزهم در ابتدای راه خود قرار دارند و امواج رادیویی نیز می‌توانند تأثیر بدی روی سلامتی انسان‌ها و سایر موجودات بگذارد.

همچنین امواج فراصوت که درحال‌‌حاضر تنها شرکت uBeam موفق به منتقل‌کردن نیرو با استفاده از آن‌ها شده است، به سه دلیل ابزار خوبی برای انتقال بی‌سیم نیرو نیستند: اول اینکه این امواج نمی‌توانند میزان مناسبی از انرژی را انتقال دهد؛ دوم اینکه کارایی لازم را ندارند؛ سوم اینکه فرستنده و گیرنده کاملا باید در دیدرس یکدیگر باشند. 

کاربردهای شارژ بی‌سیم

مهم‌ترین کاربردهای شارژ بی‌سیم در یک نگاه

شارژ بی‌سیم، تنها مختص شارژ تلفن‌همراه نیست و کاربردهای متنوعی دارد که درادامه برخی از آن‌ها را بیان می‌کنیم.

شارژ وسایل الکترونیکی کوچک

• شارژ پلیرهای قابل‌حمل، دوربین‌های دیجیتالی، تبلت‌ها و گجت‌های پوشیدنی
• شارژ لوازم‌جانبی ازجمله هدست‌ها، بلندگوهای بی‌سیم، موس، صفحه‌کلید و دیگر وسایل این‌چنینی: وجود پورت شارژ در دستگاه‌های مختلف، مانع مقاوم‌سازی کامل آن‌ها دربرابر عوامل آسیب‌زننده به گوشی و تجهیزات دیجیتالی، مانند آب و مایعات مضر دیگر می‌شود. با فناوری شارژ بی‌سیم می‌توان این مشکل را به‌راحتی حل کرد.
• شارژ تبلت‌ها و لپ‌‌تاپ‌ها: این وسایل هم می‌توانند به‌عنوان فرستنده‌ی برق استفاده شوند و هم گیرنده‌ی آن.

ساخت دستگاه‌های شارژ وسایل مختلف در مکان‌های عمومی

گسترش استفاده از پدهای شارژ (فرستنده‌ها) مستلزم افزایش ایمنی است. با استفاده از فناوری شارژ بی‌سیم می‌توان پدهای شارژ را کنار گذاشت و سیستم‌های شارژ هوشمندی را طراحی کرد که بتوانند شبکه‌هایی از شارژرها را تشکیل دهند. همچنین مبلمان و میز کنار آن‌ها را هم می‌توان به فرستنده‌های شارژ بی‌سیم تبدیل کرد. این سیستم‌ها می‌توانند در فرودگاه‌ها، ایستگاه‌های مترو، فروشگاه‌ها و... استفاده شوند و هم‌زمان چند وسیله را باهم شارژ کنند.

استفاده از شارژرهای بی‌سیم در خودروها

پدهای شارژ می‌توانند روی کنسول‌ یا داشبورد قرار گیرند و افراد از شر سیم‌‌های درهرتنیده‌ی شارژرهای فندکی راحت شوند. همان‌طورکه می‌دانید گوشی‌های هوشمند با استفاده از وای‌فای و بلوتوث با سیستم‌های صوتی و تصویری و ناوبری خودرو ارتباط برقرار می‌کنند. با ترکیب فناوری NFC و شارژ بی‌سیم، هم می‌توان گوشی‌ها را شارژ کرد و هم آن‌ها را به وسایل مذکور متصل کرد.

شارژ وسایل‌نقلیه‌ی برقی

فناوری‌های شارژ وسایل برقی با شارژ بی‌سیم در‌حال‌گسترش است. ایستگاه‌های شارژ هوشمند یکی از این فناوری‌ها محسوب می‌شود. درحال‌حاضر، سه روش برای شارژ خودرو به‌صورت بی‌‌سیم وجود دارد. اولین روش، شارژ بی‌سیم میدان نزدیک به‌صورت القایی است که در آن یک سیم‌پیچ در یک صفحه روی سطح زمین و سیم‌پیچ دیگر در خودرو قرار می‌گیرد. سپس سیم‌پیچ‌ها ازطریق میدان مغناطیسی با یکدیگر جفت می‌شوند و نیرو از یکی به دیگری انتقال پیدا می‌کند.

شاژ بی‌سیم میدان نزدیک القایی

شارژ بی‌سیم میدان نزدیک خازنی روش دیگری برای شارژ خودروها است که در آن فرستنده و گیرنده سیم‌پیچ ندارند و درعوض چندین صفحه میان این دو قرار می‌گیرد و با ایجاد میدان مغناطیسی نیرو را به یکدیگر منتقل می‌کنند.

شارژ بی‌سیم خازنی

روش سوم روش تشدید مغناطیسی است. فناوری ویتریسیتی که برپایه‌ی این روش شکل گرفته، به‌دلایل زیر یکی از بهترین فناوری‌ها برای شارژ بی‌سیم خودرو است:

• این روش به‌اندازه‌ی روش‌های متداول شارژ باتری مؤثر است (۹۰ تا ۹۳ درصد از انرژی دریافتی به باتری منتقل می‌شود).
• راننده در هر جهتی خودرو خود را پارک کند، شارژر می‌تواند خودرو را شارژ کند.
• این روش شارژ بی‌سیم به‌اندازه‌ی روش معمولی سریع است.
• درصورتی‌که شارژر در زمین تعبیه شود، امواج می‌توانند از موادی مثل آسفالت، بتن، یخ، برف و سایر مواد عبور کنند.
• امکان استفاده شارژر ویتریسیتی برای انواع خودروها با ارتفاع‌های مختلف از سطح زمین وجود دارد و لازم نیست هنگام استفاده از آن برای خودروهای مختلف، قطعات ثابت یا متحرک جدیدی به آن افزوده شود.
• با استفاده از این فناوری هم می‌توان خودرو را شارژ کرد و هم می‌توان نیروی مازاد بر مصرف خودروها را به شبکه بازگرداند و نیروی موردنیاز خانه‌ها را تأمین کرد.

ساخت تجهیزات پزشکی

به‌تازگی کارشناسان سازمان مشاوران کمبریج فناوری جدید به‌نام Maglense ابداع کرده‌اند که می‌تواند برای ساخت وسایل کاشتنی منعطف بدون باتری در بدن مثل محرک‌های عصبی، ضربان‌ساز ، پروتز شبکیه، محرک نخاع و... برای استفاده در تمام بدن در هر اندازه و شکلی، به‌کار گرفته شود.

درصورتی‌که وسایل کاشتنی مختلف در بدن منعطف باشند، جراحی با جراحت کمتری صورت می‌گیرد و اگر این وسایل باتری نداشته باشند، حرارت هم تولید نمی‌کنند. شایان ذکر است حرارت ممکن است به بافت‌های اطراف وسیله آسیب جدی بزند. درضمن Maglense می‌تواند مشکل استفاده از وسایل کاشتنی برای افراد مبتلا به بیماری‌های خاص مانند دیابت، صرع، چاقی مفرط و افسردگی را حل کند

ساخت وسایل هوشمند خانگی

فناوری Wi-charge که قبلا درباره‌اش توضیح دادیم، می‌تواند برای شارژ وسایل هوشمند خانگی استفاده شود. در این فناوری یک فرستنده در پریز برق قرار می‌گیرد یا به‌عنوان وسیله‌ای برای نوردهی نصب می‌شود و پس از آن هریک از وسایل را که مجهز به گیرنده‌ی مختص خود هستند، با نور نامرئی بی‌خطری شارژ می‌کند. درضمن با استفاده از این فناوری دیگر به سیم‌کشی برای لامپ‌ها نیازی نیست و نیروی آن‌ها به‌صورت بی‌سیم تأمین می‌شود. همچنین بهره‌گیری از این فناوری در خانه‌های هوشمند، می‌تواند محدودیت استفاده از حسگرها و تجهیزات دیگر از نظر تعداد و مکان نصب آن‌ها را برطرف می‌کند؛ زیرا دیگر احتیاجی به استفاده از باتری و سیم نیست و حذف سیم‌ها جلوه‌ی زیباتری به منازل می‌دهد.

شارژ بی‌سیم می‌تواند برای تأمین نیروی قفل‌های هوشمند نیز به‌کار گرفته شود. معمولا افراد به‌دلیل عمر کم باتری قفل‌های هوشمند، از آن‌ها استقبال نمی‌کنند؛ زیرا ممکن است به‌دلیل اتمام شارژ یا خراب‌شدن باتری این فقل‌ها، پشت در بمانند. درصورت استفاده از شارژ برای این قفل‌ها، هم دیگر نیازی به باتری ندارد و هم می‌توان امکانات جانبی بسیاری خوبی مثل سیستم ذخیره‌‌سازی صدا و فیلم در سرویس‌های ابری یا فناوری‌های امنیتی به‌روزی مانند حسگرهای تشخیص اثر انگشت و تشخیص چهره را نیز به آن‌ها افزود. 

شارژ وسایل اینترنت اشیاء

فناوری Wi-charge می‌تواند علاوه‌بر وسایل هوشمند خانگی، وسایل اینترنت اشیاء را نیز شارژ کند. درضمن سیستم شارژ Humavox’s NEST نیز با استفاده از امواج رادیویی وسایل اینترنت اشیاء را در هر شکل و اندازه‌ای شارژ می‌کند. این سیستم درحقیقت شیئی به‌شکل کاسه یا جعبه است که وقتی وسیله‌ای درون آن قرار می‌دهید، شارژ می‌شود و می‌تواند چند وسیله را به‌صورت هم‌زمان شارژ کند. درضمن می‌توان شکل ظاهری این شارژر که با قیمت مقرون‌به صرفه‌ای عرضه می‌شود، براساس سفارش مشتری تغییر داد.

شارژ ربات‌ها

فناوری WiBotic فناوری جدیدی برای شارژ بی‌سیم ربات‌ها محسوب می‌شود. این فناوری کاملا بی‌خطر و مطمئن است و می‌توان در مقیاس گسترده از آن استفاده کرد. درضمن این فناوری می‌تواند به بهبود عملکرد ربات‌ها هم کمک کند. این فناوری مزایای زیادی دارد که از میان آن‌ها می‌توان به امکان سفارشی‌سازی آن براساس انواع مختلف ربات و بهبود عمر باتری وسایل مختلف و کاهش هزینه‌های مراقبت از ربات‌ها اشاره کرد. WiBotic می‌تواند برای شارژ انواع ربات‌های سیار، صنعتی، پهپادها و حتی ربات‌های دریایی و زیردریایی استفاده شود.

شارژ پهپادها 

استفاده از فناوری انتقال نیروی ابری (Power Cloud) می‌تواند راه‌حل خوبی برای شارژ بی‌سیم پهپادها باشد. در این فناوری یک سیستم انتقال نیرو که معمولا دایره‌شکل است و حلقه‌ای از سیم در اطراف آن قرار دارد، روی زمین نصب می‌شود. سپس این سیستم با ایجاد میدان مغناطیسی، پهپاد مجهز به یک آنتن مخصوص در‌حال‌پرواز برفراز خود را شارژ می‌کند. درضمن همان‌طورکه قبلا گفتیم، فناوری WiBotic می‌تواند برای شارژ پهپادها نیز استفاده شود.

شارژ بی‌سیم علاوه‌بر موارد مذکور، می‌تواند زمینه‌ی ساخت وسایلی همچون ابرخازن‌ها، نسل جدید ریموت کنترلتلویزیون و ابزارآلات صنعتی برقی مثل دریل، سنگ فرز و...، جاروبرقی بی‌سیم، جامایع‌های دستشویی برقی بی‌سیم و نسل جدید هدفون‌ها را فراهم کند.

 جدیدترین فناوری‌های شارژ بی‌سیم

• در گوشی هواوی میت ۲۰ پرو فناوری جدیدی به‌نام شارژ بی‌سیم معکوس Reverse Wireless Charging ایجاد شده که کاربران با استفاده از این فناوری می‌توانند با قراردادن گوشی خود در پشت آن، شارژ باتری آن را به‌صورت بی‌سیم به گوشی خود انتقال دهند. می‌توانید از این فناوری برای شارژ گوشی‌های آیفون نیز استفاده کنید. گفتنی است در گلکسی اس 10 پلاس نیز فناوری مشابهی تحت‌عنوان PowerShare ایجاد شده است.

• شرکت بی‌ام‌و قصد دارد اولین خودروسازی باشد که استفاده از شارژ بی‌سیم برای خودروهای برقی را آغاز می‌کند. خودرو هیبریدی BMW 530e نخستین خودرو این شرکت است که می‌تواند از ژوئیه‌ی۲۰۱۹ به‌صورت بی‌سیم شارژ می‌شود.

• شرکت هوندا نیز به‌تازگی فناوری شارژ بی‌سیم دوطرفه را ارائه کرده که با استفاده از آن علاوه‌بر اینکه سیستم شارژر خودرو را شارژ می‌کند، خودرو نیز می‌تواند نیروی خود را به شارژر منتقل کند. رانندگان خودروهای برقی می‌توانند با بهره‌گیری از این فناوری نیروی برق مازاد بر مصرف خودرو خود را به سیستم‌های شارژ برگردانند و هزینه‌ی سوخت خود را کاهش دهند. این فناوری شرکت هوندا با مشارکت ویتریسیتی ایجاد شده است.
• اخیرا مبلمان‌های اداری و میزهای رستوران و پیشخوان‌های آشپزخانه با قابلیت شارژ بی‌سیم به بازار عرضه شده است. به‌تازگی شرکتی به‌نام Ikea میزوصندلی و چراغ‌هایی با قابلیت شارژ بی‌سیم گوشی تولید کرده که از ظاهر و طراحی زیبایی هم برخوردار هستند. شرکت‌های سیرا (Sierra) و فرنیکی (FurniQui) و سِلیِ (Selje) نیز محصولات مشابهی را عرضه کرده‌اند.

• شارژر سه‌کاره‌ی زندور به‌نام Zendure 3-in-1 Super Wireless Charger، شارژر و پاوربانک منحصر‌به‌فرد ۲۸ هزار میلی‌آمپری با خروجی ۱۲۸ وات محسوب می‌شود که مجهز به دو پورت USB-C است و می‌تواند به‌عنوان هاب برای همگام‌سازی فایل‌ها و داده‌ها بین چند دستگاه مختلف نیز عمل کند. یکی از قابلیت‌های بسیار خوب دیگر این شارژر، شارژ بی‌سیم است.
• اپل نیز قصد داشت شارژ بی‌سیم خود به‌نام ایرپاور AirPower را با قابلیت شارژ بی‌سیم چند دستگاه به‌صورت هم‌زمان به بازار عرضه کند که متأسفانه این پروژه لغو شد.
• به‌تازگی شرکت پاورکست موفق به ساخت برچسب‌های قیمت و بارکد با جوهر الکترونیکی شده که باتری ندارند و به‌صورت بی‌سیم به‌روزرسانی می‌شود.
• دو شرکت انِرجوس و دیالوگ با مشارکت یکدیگر میز دسکتاپی تا اواخر سال میلادی عرضه می‌کنند که از قابلیت شارژ بی‌سیم برخوردار است و می‌توانید جریان برق را تا فاصله‌‌ای درحدود ۹۰ سانتی‌متر انتقال دهد. درضمن این دو شرکت قصد دارند تا سال ۲۰۲۰ سیستمی طراحی کنند که قادر است امواج را تا فاصله‌ای درحدود ۴.۵ متر ارسال کند که پیشرفت بسیار خوبی محسوب می‌شود.
• فناوری Elix Wireless که در سال ۲۰۱۸ معرفی شد، قادر است هزار تا ۲۰ هزار وات نیرو را انتقال دهد و امکان استفاده از آن برای شارژ هر تعداد وسیله ازجمله خودرو و وسایل صنعتی قابل‌استفاده است. 

• به‌تازگی یکی از اعضای کنسرسیوم نیروی بی‌سیم،فرستنده‌ا طراحی کرده است که می‌تواند هر سطحی را تبدیل به شارژر بی‌سیم کند و در زیرسطوحی مانند میزها و پیشخوان‌ها و سطوح دیگر نصب شود. این فرستنده از دو سیم‌پیچ تشکیل که یکی از آن‌ها در زیر سطح و دیگری که درحقیقت یک سیم‌پیچ تکرارکننده است، جریان مغناطیسی ایجاد‌شده به‌وسیله‌ی سیم‌پیچ زیرین را هدایت می‌کند. این فرستنده راندمان بسیار بالایی دارد و می‌تواند تا ۱۵ وات نیرو را منتقل کند.

شارژ بی‌سیم در فضای باز

به‌تازگی فناوری‌هایی برای استفاده از فناوری شارژ بی‌سیم در فضای باز ایجاد نیز شده است. به‌عنوان مثال، مخترعان کشور جمهوری چک با استفاده از فناوری ام ام سیت (MMCite)، نیمکت‌های خورشیدی (نیمکت‌هایی که انرژی را تبدیل به برق می‌کند) را مجهز به شارژرهای بی‌سیم چی کرده‌اند. در استرالیا نیز شرکتی به‌نام اسپیشالایز سُلوشن (Specialised Solutions) موفق به انجام چنین کاری شده است. این شارژها علاوه‌بر نیمکت‌ها، روی سطوح دماسنج‌ها نیز نصب شده‌اند.

شرکت ایتالیایی نِری (Nery) هم نیمکت‌های بتنی منحصر‌به‌فردی ساخته که در آن‌ها یک آنتن وای‌فای و یک شارژر چی تعبیه شده است. شارژر چی در یک پنل در وسط نیمکت تعبیه شده است. شارژرهای مورداستفاده در فضای باز برای شارژ وسایلی مناسب هستند که نیروی کمی دارند و دربرابر آسیب‌های انسانی و آب و اشعه‌های خورشید نیز مقاوم هستند.

جدیدترین پژوهش‌ها درباره‌ی شارژ بی‌سیم

به‌تازگی پژوهشگران موفق به ایجاد سیستمی شدند که با استفاده از آن می‌توانند ورقه‌ای بسازند که از قابلیت شارژ بی‌سیم تلفن‌همراه و وسایل مشابه برخوردار است. این ورقه کاملا انعطاف‌پذیر است و می‌توان آن را بُرید؛ بنابراین، کاربران می‌توانند برای تغییر این ورق آن را بِبُرند یا در قالب قرار دهند یا آن را خم کنند تا به شکل دلخواه یا موردنیاز آن‌ها درآید. طبق گفته‌ی پژوهشگران سیم‌پیچ این ورقه هم منعطف خواهد بود و به‌گونه‌ای طراحی شده که با چیده‌شدن هم آسیب نمی‌بیند.

دو سال پیش هم پژوهشگران شرکت دیزنی سعی کردند اتاقی فلزی با آلومینیومی بسازند که امواج الکتریکی در تمام فضای آن پخش شوند و با ایجاد یک میدان مغناطیسی بزرگ، تمام وسایل موجود در اتاق را شارژ کنند. اگر این پژوهش عملی شود، هیچ محدودیتی برای شارژ بی‌سیم گوشی و وسایر وسایل مشابه وجود نخواهد داشت و افراد آزادانه می‌توانند در فضای اتاق بچرخند و در هر گوشه از این اتاق از گوشی در‌حال‌شارژ خود استفاده کنند. در‌حال‌حاضر نمونه‌ی اولیه‌ی این اتاق ساخته شده است؛ ولی ازلحاظ زیبایی هیچ جذابیتی ندارد.

نیروی لامپی که در تصویر می‌بینید به‌صورت کاملا بی‌سیم تأمین می‌شود

نحوه‌ی شارژ وسایل موجود در این اتاق که امکان شارژ هم‌زمان ۱۰ وسیله در آن وجود دارد، به این صورت است که ابتدا جریان برق از منبع تغذیه دریافت و تقویت می‌شود و سپس سیم‌پبچ موجود در اتاق که کنار میله‌ای مسی قرار دارد، جریان را دریافت و به‌سمت خازن‌هان نصب‌شده در میله هدایت می‌کند. در مرحله‌ی بعدی خازن‌ها با ارسال امواج به دیوارها، سقف و کف اتاق و ایجاد میدان مغناطیسی در تمام فضای اتاق، وسایل را شارژ می‌کنند.

پنکه‌ی بی‌سیم و بدون باتری درحال کار در اتاق

آینده‌ی شارژ بی‌سیم

انتظار می‌رود در آینده‌ای نه‌چندان دور کابل‌های شارژ و انتقال نیرو کاملا منسوخ شوند و شارژ بی‌سیم به‌صورت گسترده‌ای استفاده است.

افزایش مسافت انتقال بی‌سیم نیرو

یکی از معایب اصلی انتقال نیرو بدون سیم، محدود‌بودن مسافت انتقال نیرو است که باعث شده بسیاری از افراد تمایلی به استفاده از آن نداشته باشند. البته به‌نظر می‌رسد با تلاش شرکت‌های ارائه‌دهنده‌ی این فناوری، مشکل مسافت برطرف شود.

دو شرکت انرجوس و پاورکست موفق شده‌اند با استفاده از امواج رادیویی، نیروی برق را در مسافت بیشتری منتقل کنند. البته استفاده از امواج رادیویی برای انتقال نیرو تنها برای وسایلی مناسب است که نیازمند نیروی کمی برای شارژشدن هستند؛ زیرا زمانی‌که امواج رادیویی به مسافتی بیش از یک متر انتقال داده می‌شوند، تجزیه می‌شود و میزان انرژی دریافتی دستگاه گیرنده کاهش پیدا می‌کند. همچنین، اگر قدرت امواج پیش از ارسال افزایش پیدا کنند؛ می‌توانند باعث آسیب به سلامتی انسان و سایر موجودات می‌شوند؛ زیرا امواج رادیویی ساخته‌ی دست انسان‌ها هستند و موجودات و حتی بدن خود انسان توانایی سازگاری با آن را ندارد.

شرکت یوبیم نیز از امواج فراصوت برای انتقال نیرو به مسافت زیاد استفاده کرده است. در این روش نیز مانند سایر روش‌های شارژ بی‌سیم، یک فرستنده امواجی با فرکانس بالا را که شنیده نمی‌شوند، ارسال می‌کند و گیرنده‌ای شبیه میکروفون، این امواج را دریافت و آن‌ها را به انرژی قابل‌استفاده تبدیل می‌کند.

امواج فروسرخ یا مادون قرمز هم می‌تواند ابزار خوبی برای انتقال نیرو به مسافت باشد. در فناوری شارژ بی‌سیم Wi-charge که قبلا در مورد آن صحبت کردیم، از این روش برای انتقال نیرو استفاده می‌شود. تقریبا ۵۰ درصد نورخورشید از نور مادون قرمز تشکیل شده و همیشه بخشی از اکوسیستم سیاره‌ بوده است. با استفاده از امواج قرمز می‌توان چند وات برق را تا فاصله‌ای درحدود ۴.۸۷ متر انتقال داد؛ بنابراین، استفاده از این امواج برای شارژ بی‌سیم گوشی و وسایل اینترنت اشیاء روش مناسبی به‌نظر می‌رسد. امواج فروسرخ نوعی نور هستند؛ به‌همین‌دلیل، دستگاه فرستنده و گیرنده باید کاملا در دیدرس یکدیگر باشند و بتوانند یکدیگر را رصد کنند.

چند سالی است که استاندارد جدیدی تحت‌عنوان Cota شکل گرفته  که در آن از امواج رادیویی شبیه امواج وای‌فای برای انتقال نیرو استفاده می‌شود. این روش نیز برپایه‌ی استفاده از دستگاه فرستنده‌ای شکل گرفته که می‌تواند هر دستگاه هم‌فرکانس خود را شارژ کند. این فناوری جدید به کاربران اجازه می‌دهد هنگام شارژ دستگاه خود، همراه‌با آن آزادانه در اتاق بچرخند و از آن استفاده کنند. البته اکنون تنها نمونه‌ی اولیه این فرستنده ساخته شده است؛ اما شرکت عرضه‌کننده‌ی این فناوری، یعنی اوسیا، امیدوار است چنین وسیله‌ای در آینده به‌صورت انبوه تولید شود و برای شارژ تلفن‌همراه و سایر وسایل دیگر استفاده شود.

درصورتی‌که بتوان نیروی برق را به‌صورت بی‌سیم در مسافت طولانی انتقال داد، امکان استفاده از فناوری شارژ بی‌سیم در زمینه‌های مختلفی فراهم می‌شود که چند نمونه از آن‌ها را درادامه بیان می‌کنیم.

مکان‌های عمومی

همان‌طورکه قبلا گفتیم می‌توان از فناوری شارژ بی‌سیم برای شارژ دستگاه‌های مختلف در مکان‌های عمومی مثل کافی‌شاپ‌ها، رستوران‌ها، فرودگاه‌ها و... استفاده کرد. درصورت استفاده از این فناوری، افراد حاضر در این مکان‌ها می‌توانند دستگاه‌های خود را شارژ کنند که به یک شبکه‌ متصل هستند. همچنین امکان تأمین نیروی دستگاه‌های مختلف موجود در سالن‌های مختلف، مثل پایانه‌های فروش، دستگاه‌های کارت‌خوان و تبلت نیز فراهم خواهد شد. درضمن با بهره‌گیری از این فناوری دیگر لازم نیست در مکان‌ خاصی ثابت بمانید و می‌توانید آزادانه در محیط زیرپوشش امواج حرکت کنید. صاحبان کسب‌وکار نیز می‌توانند به‌لطف این فناوری در مکان‌های پررفت‌وآمد، از ایستگاه پرداخت بی‌سیم و فاقد تجهیزات متداول امروزی استفاده کنند.

حوزه‌ی پزشکی

استفاده از فناوری شارژ بی‌سیم در بیمارستان‌ها و کلینیک‌‌ها و مطب پزشکان هم می‌تواند استفاده‌ی بیماران از دستگاه‌ها را راحت‌تر کند و هم هزینه‌ی استفاده از آن‌ها را کاهش داد. بسیاری از وسایل مورداستفاده در بیمارستان‌ها مانند دستگاه‌های نوار قلب یا پمپ‌های انفوزیون متحرک هستند؛ اما این دستگاه‌های باتری‌های گران‌قیمت و سیم‌های زیادی دارند. با استفاده از فناوری شارژ بی‌سیم می‌توان باتری این دستگاه‌ها را حذف کرد که مراقبت از آن‌ها هزینه‌ی زیادی دارد و دستگاه‌های ثابت را به دستگاه‌های سیار تبدیل کرد؛ بنابراین، امکان استفاده از روش‌های درمانی بهتری برای پزشکان و بیماران فراهم می‌شود.

صنایع و کارخانجات

استفاده از حسگرها و وسایل اینترنت اشیای بی‌سیم در خطوط تولید و مونتاژ، یکی از کاربردهای ایده‌آل شارژ بی‌سیم محسوب می‌شود. درضمن این فناوری امکان توسعه‌ی ربات‌ها در فرایند تولید و ذخیره‌سازی را فراهم می‌کند. انتقال نیرو به‌صورت بی‌سیم می‌تواند باعث کاهش بیش‌ازپیش هزینه‌ها و افزایش بهره‌وری و کاهش مشکلات تولید ازجمله کاهش سرعت تولید یا توقف آن شود.

منازل

به‌تازگی فناوری‌هایی درحال‌گسترش هستند که می‌توانند امکان انتقال بی‌سیم نیرو به وسایل پرمصرف آشپزخانه را فراهم کنند. با استفاده از این فناوری‌ها می‌توان فرستنده‌ها را به‌راحتی زیر تمام پیشخوان‌های غیرفلزی نصب کرد و با قراردادن تمام وسایل برقی روی پیشخوان‌ها، به‌راحتی آن‌ها را به‌صورت بی‌سیم شارژ کرد. این فرستنده‌ها به‌دلیل اینکه در زیر پیشخوان‌ها و میزها نصب می‌شوند و از دید پنهان هستند، می‌توانند زمینه‌ساز طراحی مدرن‌تری برای آشپزخانه‌ها شوند.

حتی به‌نظر می‌رسد رؤیای نیکولا تسلا در آینده‌ی نزدیک به واقعیت بپیوندد و نیروی برق از دکل‌ها بدون سیم به وسایل برقی موجود در منازل انتقال داده می‌شود؛ زیرا چنین پروژه‌ای از مدتی پیش آغاز شده و درحال‌حاضر مراحل پایانی آن در‌حال‌اجرا است.

قطعا شارژ بی‌سیم در آینده کاربردهای بیشتری خواهد داشت که اکنون نمی‌توانیم درباره‌ی آن‌ها صحبت کنیم و حتی تعیین زمان مشخص برای آغاز این فناوری‌های جدید نیز امکان‌پذیر نیست؛ اما به‌جرئت می‌توان گفت در آینده استفاده از وسایلی که نیروی آن‌ها به‌صورت بی‌سیم تأمین می‌شود، به‌اندازه‌ی وسایل مجهز به وای‌فای گسترش می‌یابد و حذف باتری‌ها و سیم‌های متعدد در دستگاه‌های مختلف، امکان ایجاد طراحی زیباتر برای آن‌ها را فراهم می‌کند. درپایان با اطمینان‌خاطر باید بگوییم که شارژ بی‌سیم می‌تواند زمینه‌ساز پیشرفت‌های شگفت‌انگیزی در حوزه‌ی صنایع، شهرهای هوشمند، طراحی داخلی و خارج فضاهای مختلف، طراحی وسایل و گجت‌های پرمصرف حمل‌ونقل و پزشکی شود. 

احتمالا‌ خودروهای پرنده همان آینده‌ای نباشند که برخی از برنامه‌های تلویزیونی مانند The Jetsons باعث می‌شوند باور کنیم حداقل با روند کنونی چنین چیزی شاید مقدور نباشد. بااین‌حال، خواه شما این‌طور فکر کنید که خودرو پرنده بختی برای به‌واقعیت‌پیوستن دارد یا نه، بعضی از شرکت‌ها به‌طورجدی روی این پروژه و آسمانی آینده‌محور پر از ماشین پرنده کار می‌کنند. یکی از شواهد این موضوع، شرکت ساختمان‌سازی مستقر در میامی ایالت فلوریدا است. 

این آسمان‌خراش مسکونی درحال‌ساخت در مرکز شهر میامی قرار دارد و سال گذشته برنامه‌های خود را برای ارائه‌ی «عرشه‌ی سقفی» مطرح کرد؛ پروژه‌ای که امکان پرواز با خودرو پرنده را برای مشتریان ثروتمند آسمان‌خراش فراهم می‌کند. طبق گفته‌های شبکه‌ی خبری WSVN 7، مرکز جهانی ۶۰ طبقه‌ی پارامونت میامی زمانی‌که به‌پایان برسد، اولین فضای اختصاصی برای فرود خودرو پرنده را ارائه می‌دهد. دانیل کادسی، مدیرعامل و توسعه‌دهنده‌ی پروژه می‌گوید انیمیشن The Jetsons الهام‌بخش رسیدن به این ایده بوده است. 

کادسی در مصاحبه‌ای گفت:

از زمانی‌که The Jetsons نمایش داده شد، مردم آمریکا درباره‌ی خودروهای پرنده صحبت می‌کنند. دقیقا‌ این موضوعی است که به شما الهام می‌بخشد؛ موضوعی که وقتی در‌حال‌ساخت پروژه هستید، به آن فکر می‌کنید. خب شما از خود می‌پرسید آینده چطور است؟ در آینده چه اتفاقی خواهد افتاد؟ شما درواقع می‌توانید به خانه‌ی خود برسید و روی سقف فرود بیایید و به‌جای واردشدن ازطریق لابی در طبقه‌ی همکف، می‌توانید از پشت بام به ورودی خانه‌تان دسترسی داشته باشید.

کادسی تصور می‌کند بزرگ‌راه‌های پرترافیک و خیابان‌های شلوغ میامی تقاضا در فلوریدای جنوبی برای پرواز خودرو پرنده را به‌‌ویژه در جامعه‌ی ثروتمند، به‌دنبال خواهد داشت. همچنین، وی یادآور می‌شود که هم‌اکنون در‌حال‌مذاکره با تعدادی از تولیدکنندگان خودروهای پرنده است؛ اگرچه هنوز هیچ‌کدام از این شرکت‌ها خودرو پرنده در‌دسترس عموم قرار نداده‌اند.

مرکز جهانی پارامونت میامی وقتی تکمیل شود، با بیش از ۵۰۰ واحد و ۱۲ پنت‌هاوس لوکس و یک «عرشه‌ی سقفی» دردسترس مشتریان قرار خواهد گرفت. مسئولان این پروژه قول داده‌اند آن را قبل از پایان سال جاری میلادی تکمیل کنند.

دانلود    360P      720P