Energia elektryczna przesyłana bezprzewodowo? Wydaje się to pomysłem rodem z filmów s.f., ale tak naprawdę wielu z nas ma już potrzebną do tego aparaturę – w łazience. Prawie każda elektryczna szczoteczka do zębów ładuje się w bezprzewodowy i bezdotykowy sposób. W łazience jest mokro, szczoteczka bywa wilgotna, więc zastosowanie w niej zwykłej wtyczki prowadziłoby co i rusz do elektrycznych spięć. Dlatego inżynierowie musieli wymyślić coś innego.

W stojaku na szczoteczkę został ukryty mały zwój przewodu. Stojak podłączony jest do gniazdka. Kiedy przez zwój przepływa prąd, powstaje pole magnetyczne, które rozpościera się we wszystkich kierunkach. Podobny zwój przewodu jest w szczoteczce. Gdy pole magnetyczne dociera do niego, wprawia w ruch elektrony w zwoju – zaczyna przez niego płynąć prąd. Ten prąd ładuje akumulator szczoteczki, choć między nim a siecią elektryczną nie ma bezpośredniego kontaktu. To zjawisko nosi nazwę indukcji magnetycznej.

Pomysł, trzeba przyznać, wspaniały – dlaczego więc nie wykorzystać go do zasilania innych urządzeń w domu? Cóż, jest pewna przeszkoda: indukcja magnetyczna przekazuje energię tylko na bardzo małe odległości. Tę przeszkodę można przezwyciężyć. Udało się to inżynierom z Massachusetts Institute of Technology (MIT), a natchnęła ich – muzyka.

JAK GITARA I PIANINO


Każdy, kto grał kiedyś na gitarze, trąbce lub choćby butelce po piwie, zna zjawisko rezonansu. Jeżeli uderzymy w pianinie klawisz A, to struna A w gitarze po drugiej stronie pokoju zacznie wibrować. Jeżeli wejdziemy do pomieszczenia, w którym stoją szklanki wypełnione w różnym stopniu wodą i zaśpiewamy jeden konkretny dźwięk, to jedna ze szklanek nam odpowie, a pozostałe będą milczeć.

To właśnie jest rezonans. Każdy przedmiot łatwiej wibruje w charakterystycznych dla siebie częstotliwościach, a w innych trudniej. Możemy więc na odległość wprawiać przedmioty w drżenie, jeżeli wiemy, na jaką częstotliwość są one podatne. Wystarczy wyemitować odpowiednią falę akustyczną.

Naukowcy z MIT zadali sobie pytanie: skoro tak łatwo jest wywołać rezonans falami akustycznymi, to czy podobny fenomen nie dałby się sprowokować falami elektromagnetycznymi? Okazało się to możliwe.

POKÓJ PEŁEN PRĄDU


Naukowcy z MIT ogłosili, że udała im się rzecz niezwykła: przesłali bezprzewodowo na odległość dwóch metrów energię potrzebną, by zasilić 60-watową żarowkę. Aby tego dokonać, wykorzystali zwój miedzianego przewodu. Na obu jego końcach znajdowały się kondensatory. Podłączony do źródła zasilania emitował pole magnetyczne, oscylujące z częstotliwością mierzoną w megahercach. Drugi podobny zwój, specjalnie podatny na tę częstotliwość, odbierał wysłaną energię.

Naukowcy z MIT twierdzą, że już obecne stadium rozwoju tej technologii pozwala schować odpowiedni zwój miedziany w laptopie, dzięki czemu komputer działać będzie bez baterii w obrębie sporego pokoju, w którym znajduje się zwój-nadajnik. Pomiędzy nadajnikiem i odbiornikiem może stać dowolny sprzęt elektroniczny, meble, mogą chodzić ludzie, a i tak nie przeszkodzi to w przepływie energii. Co więcej: jeden zwój-nadajnik mógłby obsługiwać kilka zwojów-odbiorników, o ile wszystkie rezonowałyby w tej samej częstotliwości.

Marin Soljacić, który kierował badaniami naukowców z MIT, uważa, że tak naprawdę podstawy teoretyczne bezprzewodowego przesyłania energii istniały już sto lat temu, ale dopiero teraz potrzeba takiego wynalazku stała się rzeczywiście paląca. Żyjemy dziś w świecie elektronicznych urządzeń przenośnych: telefonów komórkowych, laptopów. Trzeba je przynajmniej raz na kilka dni ładować. A gdyby umieścić w mieszkaniu miedziany zwój-nadajnik, a w laptopie i komórce zwoje-odbiorniki, wtedy urządzenia będą zasilały się same, kiedy tylko wrócimy z nimi do domu. Nie trzeba będzie pamiętać o ładowaniu, nie trzeba będzie szukać właściwej ładowarki. Przy okazji zwój-nadajnik zapewniać będzie funkcjonowanie wszelkim innym urządzeniom w mieszkaniu: telewizorowi, odkurzaczowi, sprzętowi audio – całemu sprzętowi określanemu jako RTV i AGD. Spod ścian znikną gromadzące kurz kable, skończy się przypadkowe wyłączanie nie tej wtyczki, co trzeba, a dziurki w gniazdkach elektrycznych przestaną nareszcie kusić dzieci do wetknięcia w nie palców.

LASER I MIKROFALE