Zasilanie bezprzewodowe

Pewnej nocy w 2002 roku, fizyk z MIT Marin Soljacˇic´ usłyszał ćwierkanie swojego telefonu komórkowego, informujące go, że bateria traci resztki energii. Zirytowany zaczął się zastanawiać, czy istnieją jakieś zasady fizyki, które pozwoliłyby na wygodniejsze ładowanie baterii telefonu. Przez następne trzy lata Soljacˇic´, doktorant Aristeidis Karalis i profesor fizyki John Joannopoulos pracowali z przerwami, aby opracować teoretyczny schemat bezprzewodowego ładowania gadżetów.





Marin Solijacic (po lewej), Aristeidis Karalis i John Joannopoulos pokazują, jak magnetyzm może bezprzewodowo przesyłać energię.

Jesteśmy bardzo dobrzy w przekazywaniu informacji drogą bezprzewodową, mówi Soljacˇic´. Ale o wiele trudniej jest przesyłać energię w ten sam sposób, ponieważ promieniowanie rozprzestrzenia się, a większość z niego ginie w środowisku. Soljacˇic i jego zespół proponują opracowanie stacji bazowej zasilania podłączanej do ściany, podobnie jak stacja bazowa Wi-Fi; ale emitowałby wielką energię z bliskiej odległości. Teoretycznie, gdy urządzenia takie jak telefony komórkowe czy laptopy znajdą się w zasięgu stacji bazowej, odbierają jej energię.

W latach 90. XIX wieku, zanim kable energetyczne powszechnie transportowały energię elektryczną na duże odległości, fizyk i inżynier elektryk Nikola Tesla zaproponował przesyłanie jej w powietrzu. Obecnie do ładowania elektrycznych szczoteczek do zębów wykorzystywana jest forma bezprzewodowego przesyłania energii, zwana sprzężeniem indukcyjnym. Prąd przepływający przez przewody w stacji bazowej szczoteczki do zębów wytwarza pole magnetyczne; to pole indukuje prąd w przewodach pobliskiej rączki szczoteczki do zębów, ładując baterię szczoteczki. Ta technika ma jednak ograniczony zasięg.



W jego bezprzewodowym systemie energetycznym, wyjaśnia Soljacˇic, stacja bazowa wypełniłaby przestrzeń polem elektromagnetycznym o niskiej częstotliwości w zakresie kilku megaherców. Gadżet byłby wyposażony w odbiornik, podobnie jak obwody do zbierania energii używane w tagach RFID do zbierania energii z otoczenia. Obwód Soljacˇica miałby rezonować z tą samą częstotliwością, co promieniowanie emitowane przez elektrownię. Gdy urządzenie znalazło się w odległości kilku metrów od stacji, obwody pochłaniały energię, ładując baterię urządzenia. System może nawet zasilać sprzęt elektroniczny, taki jak telewizory i tostery.

Większość promieniowania emitowanego ze stacji bazowej pozostawałaby w pobliżu, w otaczającej sferze o promieniu zaledwie kilku metrów. Soljacˇic mówi, że jego obliczenia i znane skutki zdrowotne proponowanych fal radiowych sugerują, że jego system zasilania bezprzewodowego nie stanowi zagrożenia dla ludzi ani innych żywych istot.

Podczas gdy prace nadal są w sferze teorii, Soljacˇic´ złożył wniosek o patent, a grupa pracuje nad eksperymentalną demonstracją. Soljacˇic´ mówi, że wyobraża sobie domy z koncentratorami zasilania na suficie każdego pokoju. Następnie, dopóki telefon komórkowy jest w środku, będzie ładował się, a nie ćwierkał, przez całą noc.



ukryć