211service.com
Trådlös ström
En natt 2002 hörde MIT-fysikern Marin Soljacˇic´ kvittret från sin mobiltelefon som låter honom veta att batteriet tappade det sista av sin saft. Irriterad började han undra om det fanns några fysikprinciper som skulle tillåta att telefonens batteri laddas på ett bekvämare sätt. Under de kommande tre åren arbetade Soljacˇic´, doktorand Aristeidis Karalis och fysikprofessorn John Joannopoulos på och av för att ta fram ett teoretiskt schema för att ladda prylar trådlöst.
Marin Solijacic (till vänster), Aristeidis Karalis och John Joannopoulos illustrerar hur magnetism kan överföra energi trådlöst.
Vi är väldigt bra på att överföra information trådlöst, säger Soljacˇic´. Men det har varit mycket svårare att överföra kraft på samma sätt, eftersom strålningen sprider sig och det mesta går förlorad i miljön. Soljacˇic´ och hans team föreslår att man utvecklar en kraftbasstation som kan anslutas till en vägg, ungefär som en Wi-Fi-basstation; men det skulle avge stor energi på nära håll. Teoretiskt sett, när enheter som mobiltelefoner eller bärbara datorer kom inom räckhåll för kraftbasstationen, skulle de ta upp dess energi.
På 1890-talet, innan strömkablar vanligtvis transporterade elektricitet över stora avstånd, föreslog fysikern och elektroingenjören Nikola Tesla att den skulle stråla genom luften. Idag används en form av trådlös energiöverföring som kallas induktiv koppling för att ladda elektriska tandborstar. Elektricitet som strömmar genom ledningarna i en tandborsts basstation producerar ett magnetfält; det fältet inducerar en ström i ledningarna till ett närliggande tandborsthandtag, vilket laddar tandborstens batteri. Denna teknik har dock begränsad räckvidd.
I hans trådlösa energisystem, förklarar Soljacˇic´, skulle basstationen fylla ett utrymme med ett lågfrekvent elektromagnetiskt fält inom området några megahertz. En gadget skulle vara utrustad med en mottagare, som strömupptagningskretsarna som används i RFID-taggar för att samla in omgivande energi. Soljacic´s krets skulle konstrueras för att resonera med samma frekvens som strålningen som sänds ut av kraftverket. När enheten kom inom ett par meter från stationen, absorberade kretsar energin och laddade enhetens batteri. Systemet kan till och med driva hushållselektronik som tv-apparater och brödrostar.
Det mesta av strålningen som sänds ut från basstationen skulle stanna i närheten, i en omgivande sfär med en radie på bara ett par meter. Soljacˇic´ säger att hans beräkningar, och de kända hälsoeffekterna av de föreslagna radiovågorna, tyder på att hans trådlösa kraftschema inte utgör något hot mot människor eller andra levande varelser.
Medan arbetet fortfarande är inom teorins område har Soljacˇic´ ansökt om patent och gruppen arbetar med en experimentell demonstration. Soljacˇic´ säger att han tänker sig hus med elnav i taket i varje rum. Sedan, så länge en mobiltelefon är inuti, kommer den att laddas, inte kvittra, hela natten.