Беспроводная энергия - миф или реальность?

Ещё в конце 19 века люди искали наиболее удобный способ передачи электричества. В те далёкие времена, изобретатель Никола Тесла пытался реализовать передачу энергии без использования проводов. Отвергая огромную инфраструктуру электрофикации в каждом городе, Тесла считал, что будущее за беспроводной передачей энергии. Он разработал схему башни, высотой около 57 метров, которая по его заявлению, должна передать энергию на расстояние около километра, и даже начал строить одну на Лонг-Айленде. Его команда успела поставить несколько удачных опытов, прежде чем финансирование проекта закончилось - работа была незавершена. Идея беспроводного электричества быстро потеряла актаульность, промышленность в развитых странах не могла ждать - проводная энергия уже была доступна, в отличии от беспроводной.

Несколько лет назад, Марин Солачич, физик из Массачусетского технологического института, был разбужен настойчивыми звуковыми сигналами своего сотового телефона. “Он не останавливался до тех пор, пока я не встал и не поставил его на зарядку,” - говорит Солачич. Тогда Солачич очень захотел, чтобы телефон, лишь только оказавшись дома, начинал заряжаться сам, без помощи хозяина.

С этого момента Солачич с группой энтузиастов начал искать пути для передачи энергии без проводов. В отличии от методов Николы Теслы, направленных на преодоление больших расстояний, Солачич решил искать возможность передавать электроэнергию на более короткие дистанции, достаточные для питания переносных устройств, таких как мобильные телефоны, КПК и ноутбуки. Сначала он попытался использовать энергию радиоволн, но обнаружил, что большая часть передаваемой энергии будет потеряна при передаче. Затем, был опробован довольно перспективный метод передачи энергии с помощью лазерного луча, но тут тоже возникли проблемы - лазер требует прямой линии видимости и не безопасен для использования в быту.

Солачич стремился найти метод, который является наиболее эффективным и безопасным, и в конечном итоге он остановился на явлении резонансных связей. Резонансная индуктивная пара позволяет передавать энергию между резонаторами настроенными на одну частоту. Первичная катушка, связанная с источником энергии, производит магнитное поле, с помощью которого сигнал передается на вторичную. Данный эффект раньше не использовали из-за очень низкого КПД.

Кроме того, данная технология относительно безопасна для живых существ и не вносит помех в работу близлежащего электронного оборудования. В качестве эксперимента ученые разместили на потолке две резонансные катушки на расстоянии двух метров друг от друга и зажгли 60-ваттную лампочку, несмотря на то, что между катушками проходила стена.

Беспроводное электричество
Марин Солалич и его коллеги использовали магнитный резонанс для того чтобы зажечь лампочку на 60 Вт.

1. Медная катушка и частотный преобразователь подключены к розетке
2. Стена c розеткой
3. Стена-препятствие
4. Медная катушку преобразует магнитный резонанс в электрическую энергию для питания лампочки

На сегодняшний день наиболее эффективная установка состоит из медной катушки диаметром 60 сантиметров, генерирующей магнитное поле с частотой 10-МГц. Эта установка может доставлять энергию на расстояние около 2-х метров с 50-процентной эффективностью. Уменьшить размер катушки и увеличить её эффективность, группа рассчитывает за счёт новых, высокотехнологичных материалов.

Разработка Массачусетского технологического института привлекла к себе широкое внимание производителей электроники и автомобилей. В настоящее время данную разработку финансирует Министерство обороны США.

В то время как американские учёные собираются глобально изменить мир передачи энергии, японская корпорация Seiko Epson Corp. готовится к реализации модулей беспроводного заряда для портативных устройств S4E16402/SE16403. Следует отметить, что разработка японской компании уже выросла из прототипов в реально действующие устройства.