Forscher wollen Smartphones mit Laser laden

Forscher der Universität Washington wollen eine Methode entwickelt haben, die das Ladekabel für Smartphones und andere mobile Geräte obsolet macht. Laserstrahlen sollen diese bald schon mit der notwendigen Energie versorgen. Spezielle Ladepads wie zum Beispiel beim Induktionsladen sind hierfür nicht notwendig. Vielmehr haben die Forscher eine kleine Ladezelle auf der Rückseite des zu ladenden Geräts angebracht. Unsichtbare Laserstrahlen können sodann die Batterie wieder aufladen.

In der Standard-Modifizierung kann die Entfernung zwischen Laser und Smartphone bis zu 4,3 Meter betragen. Dabei wird eine konstante Leistung  von 2 Watt auf einer Fläche vom 15 Quadratzoll geliefert. Eine Modifikation des Emittlers ermöglicht es jedoch auch, den Radius des Ladebalkens auf eine Fläche von bis zu 100 Quadratzentimeter aus einer Entfernung von bis zu 12 Metern zu erweitern.

Für den Ladevorgang wird das Gerät auf eine bestimmte Oberfläche gelegt, auf die der Laser ausgerichtet ist. Das Smartphone sendet ein Geräusch im Hochfrequenzbereich aus, welches für den Menschen nicht hörbar ist, von kleinen Mikrofonen am Laser-Emitter aber aufgenommen wird. Erkennt der Emitter das Smartphone auf der Ladeoberfläche, startet der Ladevorgang.

Um Verletzungen durch den Laser vorzubeugen, haben die Forscher einige Sicherheitsfeatures integriert. Darunter etwa ein Metall-Flachkühlkörper direkt auf dem Smartphone, um vom Laser verursachte überschüssige Wärme abzuleiten. Ausserdem integriert wurde ein spezieller Reflektor-basierter Mechanismus, der den Laser umgehend abschaltet, wenn eine Person in den Strahl gerät.

Der Ladestrahl wurde von den Forschern so konfiguriert, dass ein fokussierter Strahl im nahen Infrarotspektrum erzeugt wird. Das Sicherheitssystem für die Abschaltung des Lasers hingegen basiert auf energiearmen, harmlosen Laser-Strahlen. Diese werden von einer anderen Quelle emittiert als der Ladestrahl. Diese abgeschwächten Strahlen werden von "Retroreflektoren", die rund um die Ladezelle auf dem Smartphone angebracht sind, zurückgeworfen.

"Die Schutzstrahlen sind schneller als unsere schnellsten Bewegungen, weil diese Strahlen mit Lichtgeschwindigkeit zum Emitter zurückgeworfen werden", sagt Gollakota, ein Assistenzprofessor der Uni Washington im Fachbereich Electric Engineering. "Wenn der Schutzstrahl durch die Bewegung einer Person unterbrochen wird, erkennt der Sender dies innerhalb eines Bruchteils einer Sekunde und löst einen Verschluss aus, um den Ladestrahl zu blockieren, bevor die Person damit in Kontakt kommen kann."

Mit der Entwicklung neuer kabelloser Lademöglichkeiten sind die Forscher aus Washington allerdings nicht allein. Bereits Ende vergangenen Jahres stellte auch das US-Startup Energous eine Methode vor, Smartphones ohne Kabel mit Strom zu versorgen. Statt einem Laser kommen hier allerdings Funkwellen zum Einsatz. Im Vergleich zur Methode der Washingtoner entsteht hierbei ein entscheidender Vorteil: Das Gerät muss für den Ladevorgang nicht unberührt an einer bestimmten Stelle liegen. Vielmehr kann der Nutzer sein Smartphone während der Funkwellen-Ladung weiterhin verwenden, ohne dabei eingeschränkt zu sein.