“안티 레이저” 장치로 스마트폰을 원거리에서 충전하기: 연구

메릴랜드 대학교(UMD)의 연구팀이 코네티컷의 웨슬리안 대학교의 동료와 협력하여 방 안에서 노트북이나 스마트폰으로 에너지를 보낼 수 있는 새로운 장치를 개발했습니다. 이 장치는 케이블이나 전선 없이 전력을 공급할 수 있습니다.

이 프로토타입 장치는 “안티 레이저”라고 불리며 레이저와 반대 방식으로 작동합니다. 레이저는 빛 입자를 체계적으로 하나씩 방출하여 동일한 색의 많은 광자가 일관된 빔으로 발사되는 연쇄 반응을 유도하여 레이저 빔으로 알려진 빛의 빔을 생성합니다.

반면에 ‘안티 레이저’는 일관된 방식 대신 역순으로 하나씩 광자를 흡수하여 이 과정을 반전시킵니다. 이는 정확하게 조정된 많은 광자의 빔을 완벽하게 흡수합니다.

연구자들은 2020년 11월 17일 저널 네이처 커뮤니케이션즈에 연구 결과를 발표했습니다.

어떻게 작동하나요?

이 기술의 시연에서 연구자들은 안티 레이저 장치가 전자기기 이동, 장애물 등과 같은 상황에서도 전송된 전력의 약 99.996%를 수신할 수 있음을 보여주었습니다.

이 에너지를 전송하는 방법은 Coherent Perfect Absorption (CPA)라고 하며, 한 기계가 방 across 전력을 전송하고 다른 기계(“안티 레이저”)가 이를 다시 흡수하는 방식입니다. 그러나 이 기술에는 한 가지 주요 단점이 있습니다. 이러한 실험은 유지하기 어려운 시간 역전 대칭을 요구하며, 이는 전송되는 에너지를 손상시킬 수 있습니다.

이 실험에서 과학자들은 자기장을 사용하여 광자를 매우 강하게 흔들어 시간 역전 대칭이 손실되었음에도 불구하고 안티 레이저가 여전히 작동하도록 했습니다. 따라서 이 연구는 이 실험이 “CPA 개념이 ‘시간 역전 레이저’라는 초기 개념을 훨씬 넘어선다는 것을 증명한다”고 나타냅니다.

이 거의 공상과학 소설 같은 안티 레이저 충전 장치가 실제 세계에 등장할 수 있을지 흥미롭습니다.