Idealni dom Katie Hall nima električnih vtičnic, toda struktura, ki jo predvideva, bo opremljena z enakimi napravami, ki jih najdemo v skoraj vsakem sodobnem stanovanju. Edina razlika? Elektronika - kot televizorji s širokim zaslonom, hladilniki, računalniki in luči - bo napajala z energijo, ki se prenaša brezžično, znotraj sten.
To je vizija prihodnosti, ki ni tako navidezna, kot se zdi, še posebej, ko se zavedate, da so to temelji tehnologija že obstaja. Prav na prelomu 20. stoletja je vplivni izumitelj in rival Thomas Edison Nikola Tesla poskušal uporabiti svoje delo na izmeničnih tokovih, da bi zgradil stolp, ki bi brezžično napajal na oddaljenih mestih, kot so rezidence in podjetja.
Čeprav so bili načrti za to strukturo umaknjeni, potem ko so vlagatelji potegnili vtič za financiranje, se je začel startup z imenom WiTricity, kjer Hall služi kot glavni tehnološki direktor, upa, da se bo iz te vizije ekstrapoliral z razvojem nove tehnologije, ki nam bo omogočila, da se končno odpravimo z vtiči.
Doslej je podjetje uporabljalo svoje inovativna polnilna ploščica za ponovno polnjenje poznanih izdelkov široke porabe Če želite delovati, mora biti televizija, na primer, ali iPhone opremljena s sprejemnikom. Za telefon je WiTricity zasnoval poseben primer, predstavljen na letošnjem sejmu Consumer Electronics, ki se sinhronizira s polnilno ploščico. Primer je prikazan v preskusih za napajanje moči z dvakratno hitrostjo standardnega 5-vatnega polnilnika pametnega telefona.
Da bi prikazali, kako tehnologija deluje, je podjetje objavilo videoposnetek, na katerem je prikazano, kako lahko uporabnik natakne polnilno ploščico pod svojo mizo in jo priklopi. Potem, ko je iPhone potisnil v v primeru WiTricity, naprava začne polnite brezžično prek mize. Telefon se začne polniti, ko ga postavite kamor koli v območju 7 metrov od vira energije, glede na video; več naprav je mogoče polniti tudi z enim "osnovnim polnilcem".
Nekoč bo, verjamejo v podjetju, skoraj vsa potrošniška elektronika v veliki meri prišla z brezžičnimi zmogljivostmi napajanja na enak način večina mobilne naprave imajo danes integrirane funkcije bluetooth in druge brezžične povezave. WiTricity že ima več partnerstev s podjetji, ki tehnologijo uporabljajo za razvoj novih izdelkov.
Na nek način je WiTricity-jeva "resonančna induktivna sklopka" podobna tistim, ki se uporabljajo v elektronskih zobnih ščetkah. Za ustvarjanje magnetnega polja izmenični električni tokovi prehajajo skozi železno tuljavo znotraj vira energije zobne ščetke. Ko to polje pride v stik z drugo tuljavo, vgrajeno v zobno ščetko, sproži tok za napajanje naprave. Toda ta nastavitev, čeprav je brezžična, omejuje dejstvo, da so magnetna polja sorazmerno majhna. Uporaba te metode bi zahtevala, da se gospodinjske naprave med polnjenjem postavijo v natančen položaj in v neposredni bližini vira energije.
Resonantna induktivna sklopka je veliko bolj vsestranska. Pri tej metodi ima induktivna tuljava znotraj vira napajanja ravne, okrogle kovinske plošče, pritrjene na vsakem koncu. Te "kondenzatorske plošče", kot so imenovani, so med seboj rahlo ločeni, zaradi česar tuljava "odmeva", ko skozinjo tečejo tokovi. Ideja je, da lahko magnetno polje, ki ga oddaja resonanca, prevozi daljše razdalje in prenese več energije učinkovito kot pri običajnem brezžičnem polnjenju, dokler drug predmet (v tem primeru tuljava v sprejemniku) odmeva približno na isti frekvenci.
Leta 2007 je skupina raziskovalcev na MIT v poskusu dokazala potencial takega sistema. Z resonatorjem ali virom energije so lahko vklopili 60-vatno žarnico, ki je sedela približno sedem metrov. Rezultati so bili podrobno opisani v reviji Science .
Kmalu zatem je izumitelj, profesor fizike MIT Marin Soljačić ustvaril WiTricity za nadaljnji razvoj in komercializacijo tehnologije. Njegova razvojna ekipa, ki temelji iz Bostona, išče načine za izboljšanje obsega in učinkovitosti tehnologije, saj so sestavni deli - kot sta tuljava in resonator - skrčeni, da se prilegajo manjšim, mobilnim pripomočkom. (Večje tuljave, ki so jih ugotovili, na splošno ponujajo večjo učinkovitost na večjih razdaljah).
"Naši glavni konkurenti so v bistvu žica in vtičnica, " pravi Hall. "Tako da bomo [tehnologijo] dobili tako učinkovito, da je praktična, delamo na izboljšavah, kot so integracija senzorjev, ki so, odvisno od tega, ali je naprava znotraj domet, lahko samodejno zazna, kdaj vklopiti ali izklopiti polje, da ne izgublja energije. "
Medtem ko ideja o usmerjanju energije prek kuhinjskega števca, na primer za vodenje toasterja, zagotovo zdravo dvigne obrvi, Hall zatrjuje, da je sistem, ki so ga ustvarili, varen kot druge oblike prenosa energije, na primer signali WiFi, ki prihajajo od usmerjevalnika.
"Energija, ki sega iz vira, pravzaprav ni elektrika, " pojasnjuje. "Dejansko v zrak vstavimo magnetno polje, ki ne seva in ne vpliva na nas."
Hall pravi, da sta s svojo ekipo tehnologijo optimizirala do te mere, da lahko pretvorita več kot to 95 odstotkov energije magnetnega polja v električno energijo, kar je dovolj, da mobitel ponovno posuši hitreje kot z običajnim stenskim polnilcem.
Tehnologija pa ima svoje skepse. Ustanovitelj Ambient Devices David Rose pravi, da obstaja veliko negotovosti glede dolgoročnega sprejemanja brezžične energije, saj bo za to potrebna podpora večjih igralcev v panogi.
"Toyoti bo treba narediti vse naslednje generacije električnih avtomobilov ter Mercedes in Audi ter vsi drugi, da bi si večina ljudi želela enega od teh v svoji garaži, " je Rose povedala za WGBH News . "Prav tako bo potreben velik predvajalnik elektronike za široko porabo, kot sta Samsung ali Apple in Starbucks, in mesta, ki jih ljudje gredo, da bi to postalo splošno sprejeto. To je velik zapleten boj, s katerim se podjetje spopada za vse velike spremembe na celotnem sistemu."
Kje bodo torej potrošniki v prihodnosti videli brezžično brezžično povezavo? Družba je pred kratkim licencirala svojo tehnologijo pri Toyoti, ki namerava v prihodnjih linijah električnih in hibridnih vozil v naslednjih nekaj letih dodati možnost brezžičnega polnjenja, poroča Hall. WiTricity je prav tako dobil obresti in finančno podporo od tajvanskega proizvajalca mobilne elektronike Foxconn in proizvajalca čipov Intel.
"Najverjetneje se bo začelo komercialno predstavljati kot funkcijo, ki je vključena v stroške nakupa avtomobila ali naprave, " pravi Hall. "Toda ko tehnologija postane vse bolj razširjena, bodo podjetja lahko začela vgrajevati [brezžično polnjenje] v stene in tla in sčasoma skoraj vse stavbe ne bodo več imele odprtin. Mislim, predstavljajte si to. "
