Casa ideală a Katie Hall nu are prize electrice, dar structura pe care o are în vedere va fi echipată cu aceleași tipuri de aparate găsite în aproape orice locuință modernă. Singura diferență? Electronica - cum ar fi televizoarele cu ecran lat, frigiderele, calculatoarele și luminile - vor fi alimentate cu energie transmisă fără fir din interiorul pereților.
Este o viziune a viitorului care nu este atât de îndepărtată pe cât pare, mai ales atunci când îți dai seama de acest lucru tehnologia există deja. Aproape de la începutul secolului XX, inventatorul influent și rivalul Thomas Edison, Nikola Tesla, au încercat să-și aplice lucrările pe curentul alternativ pentru a construi un turn care să încarce energia wireless pe site-uri îndepărtate, cum ar fi reședințe și afaceri.
Chiar dacă planurile pentru această structură au fost anulate după ce investitorii au scos din priză finanțarea, o startup numită WiTricity, unde Hall servește la fel de ofițer șef de tehnologie, speră să extrapolăm din acea viziune prin dezvoltarea unei noi tehnologii care ne-ar putea permite să eliminăm în sfârșit complet fișele.
Până în prezent, compania și-a folosit placă de încărcare inovatoare pentru reîncărcarea unor produse de consum cunoscute. Pentru ca acesta să funcționeze, un televizor, de exemplu, sau un iPhone trebuie să fie echipat cu un receptor. Pentru telefon, WiTricity a proiectat o carcasă specială, prezentată la Consumer Electronics Show din acest an, care se sincronizează cu placa de încărcare. Cazul a fost arătat în testele de alimentare cu energie de două ori mai mare decât cea a încărcătorului standard de 5 watt al smartphone-ului.
Pentru a demonstra modul în care funcționează tehnologia, compania a lansat un videoclip care arată cum un utilizator ar putea adera placa de încărcare de sub biroul său, conectat. După ce a glisat un iPhone în cazul WiTricity, dispozitivul începe să încărcați fără fir prin masă. În conformitate cu videoclipul, telefonul începe să se încarce atunci când este plasat oriunde în limita de 7 metri a sursei de alimentare. De asemenea, mai multe dispozitive pot fi încărcate folosind un singur „încărcător de bază”.
Într-o zi, compania consideră, aproape toate echipamentele electronice de consum vor avea capacități de alimentare fără fir, în mare parte la fel, majoritatea dispozitivele mobile de astăzi au bluetooth integrat și alte funcții de conectare wireless. WiTricity are deja mai multe parteneriate cu companii care utilizează tehnologia pentru a dezvolta noi produse.
Într-un fel, tehnologia WiTricity „cuplaj inductiv rezonant” este similară cu cea utilizată în periuțele de dinți electronice. Pentru a genera un câmp magnetic, curenții electrici alternanți trec printr-o bobină de fier situată în interiorul sursei de alimentare a periuței de dinți. Atunci când acest câmp intră în contact cu o altă bobină, construită în interiorul periei de dinți, aceasta induce un curent pentru a alimenta dispozitivul. Dar această configurare, deși wireless, este limitată de faptul că câmpurile magnetice sunt relativ mici. Utilizarea acestei metode ar necesita ca dispozitivele de uz casnic să fie plasate într-o poziție precisă și foarte aproape de sursa de alimentare la reîncărcare.
Cuplarea inductivă rezonantă este mult mai versatilă. Cu această metodă, bobina inductivă din interiorul sursei de alimentare are plăci metalice plate, circulare, atașate la fiecare capăt. Aceste "plăci capacor", așa cum sunt numite, sunt distanțate ușor una de alta, ceea ce face ca bobina să „rezoneze” pe măsură ce curg curentii prin ea. Ideea este că un câmp magnetic emis prin rezonanță poate parcurge distanțe mai lungi și poate transfera mai multă energie eficient decât încărcarea wireless convențională atâta timp cât un alt obiect (în acest caz, o bobină din receptor) rezonează la aceeași frecvență.
În 2007, o echipă de cercetători de la MIT a demonstrat potențialul unui astfel de sistem într-un experiment. Au putut folosi un rezonator sau o sursă de alimentare pentru a porni un bec de 60 de wați, așezat la aproximativ șapte metri distanță. Rezultatele au fost detaliate în revista Science .
La scurt timp, inventatorul, profesorul de fizică MIT, Marin Soljačić, a creat WiTricity pentru a dezvolta și comercializa în continuare tehnologia. Echipa sa de dezvoltare, cu sediul în Boston, încearcă să caute modalități de a îmbunătăți gama și eficiența tehnologiei, deoarece componentele - cum ar fi bobina și rezonatorul - sunt reduse pentru a se încadra în dispozitive mobile mai mici. (Au găsit bobine mai mari, în general oferă o eficiență mai bună pe distanțe mai mari).
"Principalii concurenți ai noștri sunt practic un cablu și o priză", spune Hall. "Deci pentru a ajunge [tehnologia] acolo unde este suficient de eficientă pentru a fi practic, lucrăm la îmbunătățiri precum integrarea senzorilor care, în funcție de dacă un dispozitiv este înăuntru poate detecta automat când să porniți sau să opriți câmpul, astfel încât acesta să nu irosească energia. "
În timp ce noțiunea de a canaliza energia printr-un contor de bucătărie, de exemplu, pentru a rula un toaster este sigur că ridică unele sprâncene sănătos, Hall afirmă că sistemul pe care l-au creat este la fel de sigur ca alte forme de transmisie de energie, cum ar fi semnalele WiFi care vin de la un router.
„Energia care se extinde din sursă nu este de fapt electricitate”, explică ea. „De fapt, introducem în aer un câmp magnetic care nu este radiativ și nu ne afectează.”
Hall spune că ea și echipa sa au optimizat tehnologia până la punctul în care se pot converti mai mult decât 95 la sută din energia câmpului magnetic în energie electrică, suficient pentru a retrage mai repede un telefon mobil decât cu un încărcător de perete convențional.
Tehnologia are, totuși, sceptici. David Rose, fondatorul Ambient Devices, spune că există o mulțime de incertitudini cu privire la adoptarea pe termen lung a puterii wireless, deoarece aceasta va necesita sprijinul actorilor importanți ai industriei.
"Va lua toata Toyota sa faca toata generatia lor de masini electrice, iar Mercedes, Audi si toti ceilalti pentru ca majoritatea oamenilor sa isi doreasca unul dintre acestea in garajul lor", a spus Rose pentru WGBH News . „Și va lua, de asemenea, un jucător de mare consumator de produse electronice precum Samsung sau Apple și Starbucks și locurile pe care oamenii le duc, pentru ca acest lucru să devină acceptat pe scară largă. Aceasta este o luptă uriașă în ascensiune cu care se confruntă compania pentru orice schimbare mare la nivelul întregului sistem."
Deci, unde vor vedea consumatorii wireless pe distanțe lungi în viitor? Compania și-a autorizat recent tehnologia Toyota, care intenționează să adauge capacitatea de încărcare wireless la linia sa viitoare de vehicule electrice și hibride în următorii doi ani, potrivit Hall. WiTricity a primit, de asemenea, interes și finanțare financiară de la producătorul taiwan de electronice mobile Foxconn și producătorul de cip Intel.
"Cel mai probabil va începe să devină un mod comercial ca o caracteristică care este inclusă în costul achiziționării unei mașini sau a unui dispozitiv", spune Hall. "Dar, pe măsură ce tehnologia devine mai omniprezentă, întreprinderile pot începe să le instaleze [încărcare wireless] în pereți și podea și, în cele din urmă, aproape toate clădirile nu vor mai avea prize. Adică, imaginați-vă asta. "
