В идеальном доме Кэти Холл нет электрических розеток, но, по ее замыслу, она будет оснащена теми же приборами, что и в любом современном доме. Единственная разница? Электроника - как широкоэкранные телевизоры, холодильники, компьютеры и освещение - будет питаться от энергии, передаваемой по беспроводной связи изнутри стен.
Это видение будущего, которое не так надуманно, как кажется, особенно когда вы понимаете, что технология уже существует. Именно на рубеже 20-го века влиятельный изобретатель и соперник Томаса Эдисона Никола Тесла попытался применить свою работу над переменным током, чтобы построить башню, которая передавала бы беспроводную энергию в отдаленные места, такие как жилые дома и предприятия.
Несмотря на то, что планы относительно этой структуры были свернуты после того, как инвесторы отключили финансирование, стартап под названием WiTricity, где обслуживает Холл как Директор по технологиям надеется экстраполировать это видение путем разработки новой технологии, которая может позволить нам окончательно покончить с разъемами.
Пока что компания использовала свои инновационная зарядная панель для зарядки привычных потребительских товаров. Чтобы это работало, например, телевизор или iPhone должны быть оснащены приемником. Для телефона WiTricity разработала специальный чехол, представленный в этом году на Consumer Electronics Show, который синхронизируется с зарядной площадкой. В тестах был показан случай, когда мощность в два раза превышала стандартную зарядку смартфона на 5 Вт.
Чтобы продемонстрировать, как работает эта технология, компания выпустила видео, показывающее, как пользователь может подключить зарядную панель под своим столом и подключить его. После того, как iPhone вставлен в В случае WiTricity устройство начинает заряжать без проводов через стол. Телефон начинает заряжаться, когда он находится где-нибудь в пределах 7-футового диапазона источника питания, согласно видео; Несколько устройств также могут заряжаться с помощью одного «базового зарядного устройства».
Когда-нибудь, считает компания, почти вся бытовая электроника будет оснащена беспроводными источниками питания, причем так же, как большинство Сегодня мобильные устройства имеют встроенную функцию Bluetooth и другие функции беспроводной связи. WiTricity уже имеет несколько партнерских отношений с компаниями, которые используют эту технологию для разработки новых продуктов.
В некотором смысле, технология «резонансной индуктивной связи» WiTricity похожа на то, что используется в электронных зубных щетках. Для создания магнитного поля переменные электрические токи проходят через железную катушку, расположенную внутри источника питания зубной щетки. Когда это поле соприкасается с другой катушкой, встроенной в зубную щетку, оно вызывает ток для питания устройства. Но эта настройка, хотя и беспроводная, ограничена тем, что магнитные поля относительно невелики. Использование этого метода потребует, чтобы бытовые устройства были размещены в точном положении и в непосредственной близости от источника питания, когда они заряжаются.
Резонансная индуктивная связь гораздо более универсальна. При этом методе индуктивная катушка внутри источника питания имеет плоские круглые металлические пластины, прикрепленные к каждому концу. Эти «пластины конденсатора», как они называемые, расположены на небольшом расстоянии друг от друга, вызывая "резонанс" катушки, когда через нее протекают токи. Идея состоит в том, что магнитное поле, излучаемое резонансом, может преодолевать большие расстояния и передавать энергию больше. продуктивно чем обычная беспроводная зарядка, пока другой объект (в данном случае катушка в приемнике) резонирует примерно на той же частоте.
В 2007 году команда исследователей из Массачусетского технологического института продемонстрировала потенциал такой системы в эксперименте. Они могли использовать резонатор или источник питания, чтобы включить 60-ваттную лампочку, находящуюся на расстоянии около семи футов. Результаты были подробно изложены в журнале Science .
Вскоре после этого изобретатель, профессор физики Массачусетского технологического института Марин Солячич создал WiTricity для дальнейшей разработки и коммерциализации технологии. Его команда разработчиков, базирующаяся в Бостоне, ищет способы улучшить диапазон и эффективность технологии, так как компоненты, такие как катушка и резонатор, сокращены для установки в более мелкие мобильные устройства. (Большие катушки, как они обнаружили, обычно предлагают лучшую эффективность на больших расстояниях).
«Наши основные конкуренты - это, в основном, провод и розетка, - говорит Холл. - Поэтому, чтобы [технология] стала достаточно эффективной и практичной, мы работаем над такими усовершенствованиями, как интеграция датчиков, которые в зависимости от того, находится ли устройство внутри диапазон, может автоматически определять, когда включать или выключать поле, чтобы не тратить энергию ».
В то время как идея о передаче энергии через кухонную стойку, например, для запуска тостера, наверняка поднимет брови на здоровье, Холл утверждает, что созданная ими система безопасна так же, как и другие формы передачи энергии, такие как поступающие сигналы WiFi с роутера.
«Энергия, исходящая из источника, на самом деле не является электричеством», - объясняет она. «На самом деле мы создаем в воздухе магнитное поле, которое не излучает и не влияет на нас».
Холл говорит, что она и ее команда оптимизировали технологию до такой степени, что она может преобразовать больше, чем 95 процентов энергии магнитного поля в электричество, достаточно для того, чтобы перезаряжать сотовый телефон быстрее, чем с обычным зарядным устройством.
Однако у технологии есть свои скептики. Основатель Ambient Devices Дэвид Роуз (David Rose) говорит, что существует большая неопределенность в отношении долгосрочного внедрения беспроводных технологий, поскольку для этого потребуется поддержка основных игроков отрасли.
«Потребуется вся Toyota, чтобы сделать все их следующее поколение электромобилей, а также Mercedes, Audi и всех остальных, чтобы большинство людей захотело один из них в своем гараже», - сказала Роуз WGBH News . «И также потребуется крупный игрок бытовой электроники, такой как Samsung или Apple, Starbucks и другие места, куда люди ходят, для того, чтобы это получило широкое признание. Это огромная нелегкая битва, с которой компания сталкивается за любые большие общесистемные изменения».
Так где же потребители увидят беспроводную связь в будущем? По словам Холла, компания недавно лицензировала свою технологию для Toyota, которая планирует добавить возможность беспроводной зарядки в свою будущую линейку электромобилей и гибридных автомобилей в течение ближайших нескольких лет. WiTricity также получил интерес и финансовую поддержку от тайваньского производителя мобильной электроники Foxconn и производителя микросхем Intel.
«Скорее всего, он начнет продаваться в коммерческом виде как функция, включенная в стоимость покупки автомобиля или устройства, - говорит Холл. - Но поскольку технология становится все более распространенной, компании могут начать устанавливать их [беспроводную зарядку] в стены и пол, и в конечном итоге почти во всех зданиях больше не будет торговых точек. Я имею в виду, представьте себе это ».
