Ученые сдержали обещание: теоретическая модель беспроводной передачи энергии реализована на практике. 60-ваттная лампа засветилась без всяких проводов.

Образ будущего, не связанного бесчисленными проводами, прояснился еще немного: группа ученых из Массачусетского технологического института продемонстрировали беспроводную передачу энергии. Им удалось зажечь 60-ваттную лампу накаливания, расположенную в 2 метрах от источника электричества.

Технология, названная WiTricity, использует несложные физические принципы и может быть адаптирована для питания и других электроприборов и электроники. По сути, ничто не мешало придумать ее 10 или 20 лет назад — кроме разве что нашего стандартного мышления. Сегодня, когда беспроводные мобильные устройства получили самое широкое распространение, мысль о том, чтобы избавиться от проводов, оказалась попросту более «естественна». Теоретическое описание технологии группа Марина Солячича (Marin Soljacic) представила еще в конце прошлого года — мы писали о ней в заметке «Заряжай!». Теперь же их расчеты блестяще подтвердились на практике.

Экспериментальная установка состоит из пары медных катушек диаметром 60 см — одной передающей, соединенной с источником тока, и одной принимающей, расположенной на удалении в 2 м и присоединенной непосредственно к обычной лампе накаливания. Измерения показали, что эффективность передачи энергии по воздуху составила 40% - причем лампа светилась, даже если передающую и принимающую катушку разделяли металлическим или деревянным барьером.

Система использует резонансные эффекты, облегчающие передачу энергии между объектами, колеблющимися в резонанс. Марин Солячич так объясняет принцип ее действия: «Поставьте в комнате сотню одинаковых бокалов, но заполните их до разных уровней — у каждого из них будет своя акустическая резонансная частота, и каждый при ударе, например, ложечкой, зазвенит на своей ноте. Если же я войду в комнату и начну петь одну ноту достаточно громко, один из бокалов — тот, в чью резонансную частоту я попаду — начнет колебаться так интенсивно, что запросто может взорваться. По сути, это и есть простейший пример передачи энергии по воздуху».

Вместо акустического резонанса технология WiTricity использует резонанс низкочастотного магнитного поля: обе катушки — и передатчик, и приемник — спроектированы таким образом, что их резонансная частота одинакова (строго 10 МГц). Передатчик создает вокруг себя магнитное поле, осциллирующее с нужной частотой, которую «улавливает» и накапливает приемник — происходит передача энергии. При этом остальные окружающие объекты — даже чувствительная электроника — едва ли почувствуют эти колебания, их воздействие даже слабее естественного магнитного поля Земли.

Примерно то же самое происходит и в обычных трансформаторах (их обмотки не соединены между собой), но на меньшем расстоянии. Правда, эффективность трансформатора резко падает при увеличении расстояния между обмотками, но как раз при резонансной настройке приемной и передающей катушек этого можно избежать.

Разумеется, продемонстрированная учеными установка — лишь несовершенный прототип. Им предстоит и существенно уменьшить ее размеры, и повысить эффективность передачи энергии. Но сколько захватывающих перспектив она уже открыла для нас — перспектив полной свободы от опутавших нашу планету проводов!

Между тем разрабатываются технологии получения электричества из бактерий: «Любители жить в грязи», из водорослей: «Энергия мертвых растений» и… из нанорасчесок: «Нанодинамо».

По сообщению MIT News