Ideální domov Katie Hall nemá elektrické zásuvky, ale struktura, kterou si představuje, bude vybavena stejnými druhy spotřebičů, jaké se nacházejí v moderním obydlí. Jediný rozdíl? Elektronika - stejně jako širokoúhlé televizory, ledničky, počítače a světla - bude poháněna energií přenášenou bezdrátově zevnitř stěn.
Je to vize budoucnosti, která není tak přitažlivá, jak se zdá, zvláště když si uvědomíte, že to je základ technologie již existuje. Na přelomu 20. a 20. století se vlivný vynálezce a soupeř Thomase Edisona Nikola Tesla pokusili uplatnit svou práci na střídavých proudech a postavit věž, která by vysílala bezdrátovou energii na vzdálená místa, jako jsou rezidence a podniky.
Přestože plány na tuto strukturu byly vyřazeny poté, co investoři zatáhli za financování, spuštění s názvem WiTricity, kde Hall slouží tak jako vedoucí technologického důstojníka, doufá, že z této vize extrapolujeme vývojem nové technologie, která nám umožní konečně odstranit zástrčky úplně.
Doposud společnost používala své inovativní nabíjecí podložka pro dobití známých spotřebních výrobků. Aby to fungovalo, musí být například přijímač vybaven například televizor nebo iPhone. Pro telefon navrhla společnost WiTricity zvláštní případ, představený na letošním veletrhu Consumer Electronics Show, který se synchronizuje s nabíjecí podložkou. Případ byl ukázán v testech, které dodávají energii dvojnásobnou rychlostí oproti standardní 5wattové nabíječce smartphonu.
Aby demonstroval, jak tato technologie funguje, společnost vydala video ukazující, jak by uživatel mohl držet nabíjecí podložku pod svým stolem, zapojený. Po zasunutí iPhone do v případě WiTricity zařízení začne nabíjejte bezdrátově přes stůl. Telefon se začne nabíjet, když je umístěn kdekoli v dosahu 7 stop zdroje napájení, podle videa; více zařízení lze nabíjet také pomocí jediné „základní nabíječky“.
Jednoho dne společnost věří, že téměř veškerá spotřební elektronika přijde s akumulátorovými schopnostmi stejně jako většina mobilní zařízení mají dnes integrovanou technologii Bluetooth a další funkce bezdrátového připojení. WiTricity již má několik partnerství se společnostmi, které tuto technologii používají k vývoji nových produktů.
Svým způsobem je technologie „rezonanční induktivní vazby“ WiTricity podobná technice používané v elektronických zubních kartáčcích. Pro vytvoření magnetického pole prochází střídavý elektrický proud železnou cívkou umístěnou uvnitř zdroje energie zubního kartáčku. Když toto pole přijde do kontaktu s jinou cívkou zabudovanou uvnitř zubního kartáčku, indukuje proud pro napájení zařízení. Ale toto nastavení, zatímco bezdrátové, je omezeno skutečností, že magnetická pole jsou relativně malá. Použití této metody by vyžadovalo, aby domácí zařízení byla při nabíjení umístěna v přesné poloze a ve velmi těsné blízkosti zdroje energie.
Rezonanční induktivní vazba je mnohem všestrannější. U této metody má indukční cívka uvnitř zdroje energie ploché, kruhové kovové desky připojené ke každému konci. Tyto „kondenzátorové desky“ tak, jak jsou nazývané, jsou od sebe vzdáleny mírně od sebe, což způsobuje, že cívka „rezonuje“, jak jím proudí proudy. Myšlenka je taková, že magnetické pole vyzařované rezonancí může cestovat na větší vzdálenosti a přenášet energii více efektivně než konvenční bezdrátové nabíjení, pokud jiný objekt (v tomto případě cívka v přijímači) rezonuje při přibližně stejné frekvenci.
V roce 2007 tým vědců na MIT demonstroval potenciál takového systému experimentem. Byli schopni použít rezonátor nebo zdroj energie, aby zapnuli 60 wattovou žárovku, která seděla asi sedm stop odtud. Výsledky byly podrobně popsány v časopise Science .
Brzy poté vytvořil vynálezce, profesor fyziky MIT Marin Soljačić WiTricity pro další vývoj a komercializaci této technologie. Jeho vývojový tým se sídlem v Bostonu zkoumá způsoby, jak zlepšit rozsah a efektivitu technologie, protože komponenty - jako je cívka a rezonátor - jsou zmenšeny, aby se vešly do menších mobilních zařízení. (Větší cívky, jak zjistili, obecně nabízejí lepší účinnost na větší vzdálenosti).
„Našimi hlavními konkurenty jsou v zásadě dráty a zásuvky, “ říká Hall. „Takže abychom získali [technologii], kde je dostatečně efektivní, aby byla praktická, pracujeme na vylepšeních, jako je integrace senzorů, které v závislosti na tom, zda je zařízení uvnitř dosah, může automaticky detekovat, kdy se má pole zapnout nebo vypnout, aby neztrácel energii. “
Zatímco představa o nasměrování energie prostřednictvím kuchyňského pultu, například pro provozování toustovače, jistě zvýší některé obočí zdravě, Hall tvrdí, že systém, který vytvořili, je stejně bezpečný jako jiné formy přenosu energie, jako jsou přicházející WiFi signály z routeru.
"Energie, která vychází ze zdroje, není ve skutečnosti elektřina, " vysvětluje. "Ve skutečnosti dáváme do vzduchu magnetické pole, které není zářivé a nemá na nás vliv."
Hall říká, že ona a její tým optimalizovali technologii do té míry, že dokáže převést více než 95 procent energie magnetického pole na elektřinu, dost na to, aby znovu odšťavil mobilní telefon rychleji než s běžnou nástěnnou nabíječkou.
Tato technologie však má skeptiky. Zakladatel společnosti Ambient Devices David Rose říká, že existuje dlouhodobá nejistota ohledně dlouhodobého přijetí bezdrátové energie, protože bude vyžadovat podporu hlavních hráčů v tomto odvětví.
"Bude to trvat celou Toyota, aby udělala všechny své příští generace elektromobilů, a Mercedes a Audi a všechny ostatní, aby většina lidí chtěla jeden z nich v jejich garáži, " řekla Rose pro WGBH News . "A bude to také brát velkého spotřebitele elektroniky jako Samsung nebo Apple a Starbucks a místa, kam lidé chodí, aby se to stalo široce přijímaným. To je obrovská bitva do kopce, které společnost čelí při jakékoli velké systémové změně."
Takže kde uvidí spotřebitelé dálkovou bezdrátovou síť v budoucnosti? Společnost nedávno udělila licenci na tuto technologii společnosti Toyota, která podle Hall plánuje v nadcházejících letech elektrických a hybridních vozidel v příštích několika letech přidávat bezdrátové nabíjení. Společnost WiTricity také získala úrokové a finanční krytí od tchajwanského výrobce mobilní elektroniky Foxconn a od výrobce čipů Intel.
„Nejspíše to začne komerčně jako funkce, která je zabalena v ceně nákupu automobilu nebo zařízení, “ říká Hall. „Ale jak se technologie stává všudypřítomnější, firmy ji mohou začít instalovat [bezdrátové nabíjení] do stěny a podlaha a nakonec téměř všechny budovy už nebudou mít vývody. Myslím, představte si to. “
