オックスフォードのスタートアップ企業が次世代充電用のメタマテリアルを魔法のように開発

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オックスフォードのスタートアップ企業が次世代充電用のメタマテリアルを魔法のように開発

車のダッシュボードやテーブルにスマートフォンを投げて、電源が入ることを想像してみてください。そして、そのテーブルやダッシュボードが、ランダムに並んだ複数のデバイスを同時に起動するのを想像してみてください。オックスフォードの目立たない通りの上空で、エンジニアたちはこれらの問題を解決しようとしています。

3台のスマートフォンを搭載したメタボード

Metaboardsラボのテスト機器:LEDは光束を示しています。デバイスはAirFuelドングルを改造した古いLumiaです(クリックして拡大)

ワイヤレス充電自体は数十年前からありますが、Appleが経験したように、見た目よりも難しいものです。昨年9月には、Apple Watch、iPhone、AirPodsの3つを同時に充電できる充電パッド「AirPower」のデモが行われました。しかし、まだ発売されていません。

英国のスタートアップ企業 Metaboards は、少し異なる問題に取り組んでいます。それは、位置合わせや複数の電源入力を必要とせずに、非金属表面から複数のデバイスを充電する方法です。

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MetaBoardsのCEO、ネドコ・イワノフ氏は、「Qiは広く支持されているにもかかわらず(Appleは2017年のiPhoneに搭載)、実際に使っている人は非常に少なく、ニッチな習慣にとどまっているため、これは必要なことだ」と述べた。そしてイワノフ氏は、その理由はあまりにも面倒だからだと考えた。充電スタンドがどこにでもあるようになって初めて、人々は使い始めるだろう。

同社は、エカテリーナ・シャモニナ教授、クリス・スティーブンス教授、ラズロ・ソリマー教授による数年にわたるメタマテリアルに関する理論的研究を基に開発を進めています。メタマテリアルとは、自然界には通常見られない特性を持つ合成複合材料です。最もよく知られている例は、ハリー・ポッター風の透明マントを作るための負の屈折です。

ここで投資家を惹きつけたのは屈折ではなく、ワイヤレス接続された 2D 表面を介したエネルギーおよび電力信号の伝播という特性でした。

「私たちの場合、メタマテリアルはナノ構造という点では新しい素材ではありません。物理的に新しい素材を作るわけではありません。重要なのは、それらの配置です。つまり、通常は人工的に作られた要素を、波が通常の均質な媒体を伝播していると錯覚するのに十分な大きさに構成するのです」とイワノフ氏は語った。

「通常は見られない電磁気特性を得るために、これらを独自の方法で配置しています」と彼は付け加えた。例えば、大規模生産が難しいグラフェンのような新素材とは異なり、今回の課題は入手しやすく低コストな材料を使うことだ。「分子構造を変えようとしているわけではありません。それを機能させること自体が特別なのです。」

このボードはコイルとコンデンサを備えたプリント基板で、個別に電源を供給する必要はありません。同社は、充電対応のサーフェスを作りたいと考えているすべての人に、この安価なボードと独自の制御ソフトウェアを含むリファレンスデザインのライセンスを提供する予定です。最も分かりやすい例としては机が挙げられますが、車のダッシュボードのように平らな場所に配置する必要もありません。

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「何が難しいのか? 広い範囲を一貫してカバーすることだ」とイワノフ氏は語った。「非常に大きなコイルで充電面を作ることはできるが、そうするとコイル自体が共鳴し始め、大きな電磁場を発生させてしまう。これは人々が嫌がるものだ」

ここにあるプロトタイプサンプルはデモンストレーション目的のみで、私たちが見たのはもっと小さいものでした。主任科学者のイリーナ・クロモワ博士が語ったように、基板はもっと薄くできるそうです。

表面は、鍵を落としたり、歯の詰め物を落としたりといった現実世界の干渉にも耐えなければなりません。「あるいは」とCEOは言いました。

私たちが見たデモでは、AirFuelアライアンスの6.78MHz共振技術が使用されていました。ドングルはすぐに入手可能です(充電戦争は終わったと思っていたら、実際には少し落ち着いてきただけです)。しかし、複数デバイスの充電を実現するためのノウハウは、特定の業界標準に縛られることなく、試してみたい人にとって非常に役立つでしょう。

Metaboardsは、開発を進めるために500万ポンドの資金提供を受けました。イワノフ氏は以前、表面をスピーカーに変えた英国の魅力的な先駆者、ReduxのCEOを務めていました。Reduxは、スマートフォンメーカーがスマートフォン内蔵の大型スピーカーを完全に廃止し、ディスプレイガラスから迫力のある音を発することを可能にすると約束しました(ボタンの押下をシミュレートすることもできます)。そして、Googleが同社を買収しました。スマートスピーカー市場が急成長している今、なぜこの分野が切望されていたのかは明らかです。

同社は、メーカーが 1 年以内に使用できるリファレンス デザインを作成することを目指していると述べています。®

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