Η ιδανική κατοικία του Katie Hall δεν διαθέτει ηλεκτρικές συσκευές, αλλά η δομή που οραματίζεται θα είναι εξοπλισμένη με τα ίδια είδη συσκευών που βρίσκονται σχεδόν σε οποιαδήποτε σύγχρονη κατοικία. Η μόνη διαφορά; Οι τηλεοράσεις ευρείας οθόνης όπως τα ηλεκτρονικά, τα ψυγεία, οι υπολογιστές και τα φώτα - θα τροφοδοτούνται από την ενέργεια που μεταδίδεται ασύρματα από το εσωτερικό των τοίχων.
Είναι ένα όραμα για το μέλλον που δεν είναι τόσο ακανθωμένο όσο φαίνεται, ειδικά όταν συνειδητοποιείτε ότι οι βάσεις για η τεχνολογία υπάρχει ήδη. Ήταν ακριβώς γύρω από τη στροφή του 20ού αιώνα που ο επιφανής εφευρέτης και ο αντίπαλος Thomas Edison Nikola Tesla προσπάθησε να εφαρμόσει το έργο του σε εναλλασσόμενο ρεύμα για να χτίσει έναν πύργο που θα ακτινοβολούσε ασύρματη ισχύ σε απομακρυσμένες περιοχές όπως κατοικίες και επιχειρήσεις.
Παρόλο που τα σχέδια για τη δομή αυτή διαλύθηκαν αφού οι επενδυτές τράβηξαν το βύσμα της χρηματοδότησης, ένα ξεκίνημα με το όνομα WiTricity, όπου το Hall εξυπηρετεί όπως και επικεφαλής της τεχνολογίας, ελπίζει να προχωρήσει σε αυτό το όραμα αναπτύσσοντας μια νέα τεχνολογία που μπορεί να μας επιτρέψει να καταργήσουμε τελικά τα φις συνολικά.
Μέχρι στιγμής, η εταιρεία έχει χρησιμοποιήσει την καινοτόμο πλαίσιο φόρτισης για την επαναφόρτιση γνωστών καταναλωτικών προϊόντων. Για να λειτουργήσει, μια τηλεόραση, για παράδειγμα, ή ένα iPhone πρέπει να είναι εξοπλισμένα με ένα δέκτη. Για το τηλέφωνο, η WiTricity σχεδίασε μια ειδική θήκη, που παρουσιάστηκε στο φετινό Consumer Electronics Show, το οποίο συγχρονίζεται με το μαξιλάρι φόρτισης. Η υπόθεση έχει αποδειχθεί σε δοκιμές για την παροχή ενέργειας σε διπλάσιο ρυθμό του κανονικού φορτιστή smartphone 5 watt.
Για να δείξει πώς λειτουργεί η τεχνολογία, η εταιρεία κυκλοφόρησε ένα βίντεο που δείχνει πώς ένας χρήστης θα μπορούσε να προσκολληθεί στο μαξιλάρι φόρτισης κάτω από το γραφείο του, συνδεδεμένο. Μετά την ολίσθηση ενός iPhone σε η υπόθεση WiTricity, η συσκευή αρχίζει να χρέωση ασύρματα μέσω του πίνακα. Το τηλέφωνο αρχίζει να φορτίζεται όταν τοποθετείται οπουδήποτε μέσα στην περιοχή των 7 ποδιών της πηγής ενέργειας, σύμφωνα με το βίντεο. οι πολλαπλές συσκευές μπορούν επίσης να φορτιστούν χρησιμοποιώντας ένα μόνο "φορτιστή βάσης".
Μια μέρα, πιστεύει η εταιρεία, σχεδόν όλα τα ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης θα έρθουν με ασύρματες δυνατότητες ισχύος, σε πολλά με τον ίδιο τρόπο οι κινητές συσκευές διαθέτουν σήμερα ενσωματωμένες λειτουργίες Bluetooth και άλλων ασύρματων συνδέσεων. Η WiTricity έχει ήδη πολλές εταιρικές σχέσεις με εταιρείες που χρησιμοποιούν την τεχνολογία για την ανάπτυξη νέων προϊόντων.
Κατά κάποιον τρόπο, η τεχνολογία της "WiRacity inductive coupling" της WiTricity είναι παρόμοια με αυτή που χρησιμοποιείται στις ηλεκτρονικές οδοντόβουρτσες. Για να δημιουργηθεί ένα μαγνητικό πεδίο, εναλλασσόμενα ηλεκτρικά ρεύματα περνούν μέσα από ένα πηνίο σιδήρου που βρίσκεται μέσα στην πηγή ενέργειας της οδοντόβουρτσας. Όταν το πεδίο αυτό έρχεται σε επαφή με ένα άλλο πηνίο, που είναι ενσωματωμένο στην οδοντόβουρτσα, παράγει ρεύμα για να τροφοδοτήσει τη συσκευή. Αλλά αυτή η ρύθμιση, ενώ είναι ασύρματο, περιορίζεται από το γεγονός ότι τα μαγνητικά πεδία είναι σχετικά μικρά. Η χρήση αυτής της μεθόδου θα απαιτούσε την τοποθέτηση συσκευών οικιακής χρήσης σε ακριβή θέση και σε πολύ κοντινή απόσταση από την πηγή ενέργειας κατά την επαναφόρτιση.
Η συντονισμένη επαγωγική σύζευξη είναι πολύ πιο ευέλικτη. Με αυτή τη μέθοδο, το επαγωγικό πηνίο μέσα στην πηγή ισχύος έχει επίπεδες, κυκλικές μεταλλικές πλάκες προσαρτημένες σε κάθε άκρο. Αυτές οι "πλάκες χωρητικότητας", όπως είναι καλούνται, απέχουν ελαφρώς το ένα από το άλλο, προκαλώντας την "αντήχηση" του πηνίου καθώς ρέουν ρεύματα διαμέσου αυτού. Η ιδέα είναι ότι ένα μαγνητικό πεδίο που εκπέμπεται μέσω συντονισμού μπορεί να ταξιδέψει σε μεγαλύτερες αποστάσεις και να μεταφέρει ενέργεια περισσότερο αποτελεσματικά από την συμβατική ασύρματη φόρτιση, εφόσον ένα άλλο αντικείμενο (στην περίπτωση αυτή ένα πηνίο στον δέκτη) αντηχεί γύρω από την ίδια συχνότητα.
Το 2007, μια ομάδα ερευνητών στο MIT έδειξε τη δυνατότητα ενός τέτοιου συστήματος σε ένα πείραμα. Ήταν σε θέση να χρησιμοποιήσουν έναν αντηχείο ή πηγή ενέργειας για να ενεργοποιήσουν έναν λαμπτήρα 60-watt που κάθεται περίπου επτά μέτρα μακριά. Τα αποτελέσματα αναλύθηκαν λεπτομερώς στο περιοδικό Science .
Λίγο αργότερα, ο εφευρέτης, καθηγητής φυσικής MIT Marin Soljačić δημιούργησε τη WiTricity για την περαιτέρω ανάπτυξη και εμπορία της τεχνολογίας. Η ομάδα ανάπτυξης του, με έδρα τη Βοστώνη, αναζητά τρόπους βελτίωσης της εμβέλειας και της αποδοτικότητας της τεχνολογίας, καθώς τα συστατικά στοιχεία - όπως το πηνίο και το συντονιστή - έχουν μειωθεί ώστε να ταιριάζουν σε μικρότερα, κινητά gadgets. (Μεγαλύτερα πηνία, βρήκαν, γενικά προσφέρουν καλύτερη απόδοση σε μεγαλύτερες αποστάσεις).
"Οι κύριοι ανταγωνιστές μας είναι βασικά ένα καλώδιο και μια πρίζα, " λέει ο Hall. "Έτσι, για να πάρουμε [την τεχνολογία] όπου είναι αρκετά αποδοτική για να είναι πρακτική, εργαζόμαστε για βελτιώσεις όπως η ενσωμάτωση αισθητήρων που, μπορεί να εντοπίσει αυτόματα πότε να ενεργοποιήσετε ή να απενεργοποιήσετε το πεδίο, ώστε να μην σπαταλάει ενέργεια. "
Ενώ η ιδέα της διοχέτευσης ενέργειας μέσω ενός μετρητή κουζίνας, για παράδειγμα, για να τρέξει μια τοστιέρα είναι βέβαιο ότι θα αυξήσει κάποια φρύδια υγιεινά, Hall δηλώνει ότι το σύστημα που έχουν δημιουργηθεί είναι τόσο ασφαλές όσο και άλλες μορφές μεταφοράς ενέργειας, από ένα δρομολογητή.
"Η ενέργεια που εκτείνεται από την πηγή δεν είναι στην πραγματικότητα ηλεκτρική ενέργεια", εξηγεί. "Στην πραγματικότητα βάζουμε στον αέρα ένα μαγνητικό πεδίο που δεν είναι ακτινοβόλο και δεν μας επηρεάζει."
Η Hall λέει ότι αυτή και η ομάδα της έχουν βελτιστοποιήσει την τεχνολογία μέχρι το σημείο όπου μπορεί να μετατρέψει περισσότερα από 95 τοις εκατό της ενέργειας του μαγνητικού πεδίου στην ηλεκτρική ενέργεια, αρκετό για να επανα-χυμό ένα κινητό τηλέφωνο πιο γρήγορα από ό, τι με συμβατικό φορτιστή τοίχου.
Η τεχνολογία, ωστόσο, έχει τους σκεπτικιστές της. Ο ιδρυτής της Ambient Devices, David Rose, λέει ότι υπάρχει μεγάλη αβεβαιότητα σχετικά με τη μακροπρόθεσμη υιοθέτηση της ασύρματης ισχύος, καθώς θα απαιτηθεί η υποστήριξη των μεγάλων παικτών της βιομηχανίας.
"Θα πάρει όλη την Toyota για να κάνει όλη την επόμενη γενιά των ηλεκτρικών αυτοκινήτων της, της Mercedes και της Audi και όλων των άλλων προκειμένου οι περισσότεροι να θέλουν ένα από αυτά στο γκαράζ τους", ανέφερε η Rose στο WGBH News . "Και πρόκειται επίσης να πάρει έναν μεγάλο καταναλωτή ηλεκτρονικών συσκευών όπως η Samsung ή η Apple και η Starbucks και οι θέσεις που πηγαίνουν οι άνθρωποι, ώστε να γίνει ευρέως αποδεκτή αυτή η τεράστια μάχη που αντιμετωπίζει η εταιρεία για οποιαδήποτε μεγάλη αλλαγή σε όλο το σύστημα".
Έτσι πού θα βλέπουν οι καταναλωτές στο μέλλον την ασύρματη σύνδεση σε μεγάλες αποστάσεις; Η εταιρεία πρόσφατα χορήγησε την τεχνολογία της στην Toyota, η οποία σχεδιάζει να προσθέσει δυνατότητα ασύρματης φόρτισης στην επόμενη σειρά ηλεκτρικών και υβριδικών οχημάτων της μέσα στα επόμενα δύο χρόνια, σύμφωνα με την Hall. Η WiTricity έχει λάβει επίσης ενδιαφέρον και οικονομική υποστήριξη από την κατασκευαστή ηλεκτρονικών υπολογιστών της Ταϊβάν Foxconn και την chipmaker Intel.
"Θα ξεκινήσει πιθανότατα να είναι εμπορικά ως εμπορικό χαρακτηριστικό που είναι συσκευασμένο στο κόστος αγοράς ενός αυτοκινήτου ή μιας συσκευής", λέει ο Hall. "Όμως, καθώς η τεχνολογία γίνεται πιο πανταχού παρούσα, οι επιχειρήσεις ενδέχεται να ξεκινήσουν να τις εγκαθιστούν [ασύρματη χρέωση] οι τοίχοι και το πάτωμα και τελικά σχεδόν όλα τα κτίρια δεν θα έχουν πρίζες πια.
