|
Ученые сдержали обещание: теоретическая модель беспроводной передачи энергии реализована на практике. 60-ваттная лампа засветилась без всяких проводов.
Группа разработчиков (Марин Солячич – в центре) и их рабочий прототип – слева передатчик, справа приемник и горящая лампа
Как это работает. Кабель (1) соединяет источник электроэнергии с передатчиком (2). Передатчик создает переменное магнитное поле (5) частотой 10 МГц, которое улавливается антенной - катушкой, настроенной в резонанс (4). Это создает поток энергии (3) от передатчика к приемнику.
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. 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, из водорослей и… из нанорасчесок...
По сообщению MIT News
|
Вход
FAQ
Поиск
