Эрик Гилер: Беспроводное электричество

Ранние варианты беспроводной энергии фактически были объектом внимания Николы Тесла около ста лет назад. Мысль о том, что электроэнергию понадобится передавать без помощи проводов никому не приходила в голову. Все думали: «А кому это надо, если не нам самим?» Поэтому Тесла приступил к созданию разнообразных устройств. Построил бобину Теслы. Эта башня была построена на острове Лонг-Айленд в начале 1900-х годов. С помощью этой башни предполагалось передавать энергию в любую точку планеты. Мы никогда не узнаем, работала ли это штуковина. Собственно, я думаю, что ФБР демонтировала ее в целях безопасности примерно в начале 1900-х.

Но электричество имело один несомненный эффект – нам всем сильно понравилось электричество. Только подумайте, насколько сильно мы любим электричество. Достаточно оглянуться, и вы увидите результаты вложения триллионов долларов в инфраструктуру по всему миру: в прокладку проводов для передачи энергии от места ее производства к месту использования. Другой факт – мы обожаем батарейки. А для тех, кто озабочен окружающей средой, могу сообщить, что ежегодно выпускается около 40 млрд одноразовых батареек для получения энергии. При этом, вообще-то, на расстоянии нескольких сантиметров или метров имеется недорогой источник энергии.

Так вот, перед тем, как прийти сюда, я подумал: «А ведь я из Северной Америки. И в США репутация все-таки значит немало.» Поэтому я решил сперва сверить по словарю [нужное слово]. Итак, определение номер шесть – североамериканское определение слова «suck» [замотать]. Провода нас замотали, это точно. Подумайте над этим. Не вы ли на этой картинке? Или это что-то под вашим столом? И еще: батарейки тоже замотали. И это уж совершенно точно. Вы когда-либо задумывались о том, что происходит со всем этим хламом? Ведь их изготавливают в количестве 40 млрд! А происходит вот что: они разлагаются, разрушаются, и попадают в конечном итоге сюда.

Поэтому, когда мы говорим о дороговизне энергии, надо знать, что стоимость киловатт-часа для передачи энергии от батарей куда-либо составляет порядка 200-300 фунтов. Представьте себе. Самая дорогая в мире энергосеть доставит ту же энергию за тысячные доли этой суммы. К счастью, есть и другое значение слова “suck” [всасывать], а именно – создается вакуум. А, как известно, природа не терпит пустоты!

Пару лет назад произошло вот что. Группа физиков-теоретиков из MIT, предложили, по существу, концепцию передачи энергии на расстояние. Они смогли зажечь 60-ваттную лампочку на расстоянии примерно двух метров. Они посчитали, что КПД составлял 50 процентов. Между прочим, значение это превосходит в тысячи раз КПД батарейки при том же воздействии. Они смогли зажечь лампу, и вполне успешно. Вот их эксперимент. Вам видно, что катушки были несколько больше. Впрочем, лампочка была, с их точки зрения, довольно легкой задачей.

А все началось с того, что один профессор три ночи подряд просыпался от того, что мобильник его жены пищал из-за истощения зарядки. Профессор подумал: «Но ведь электроэнергия имеется здесь же, внутри стен! Так почему бы не делать так, чтобы бы она попала в телефон, и я мог спокойно спать?» В итоге он выдвинул концепцию резонансной передачи энергии. Внутри обычного трансформатора имеются две катушки с проводами. Эти две катушки находятся очень близко друг от друга и, по сути, передают энергию магнитным и беспроводным путем, но только на очень короткое расстояние.

Профессор Солячич понял, как это сделать: надо отделить катушки в трансформаторе на расстояние больше, чем размеры самого трансформатора используя технологию, которая не сильно отличается от того, как оперная певица разбивает бокал на другом конце помещения. Это – эффект резонанса. В прошлом сентябре он получил за это открытие Премию МакАртуров, называемую также Премией Гениев.

Итак, как же работает этот эффект? Представьте себе катушку. Для инженеров добавлю, что к ней прикреплен конденсатор. Если вы сможете заставить катушку резонировать, она начнет пульсировать на частотах переменного тока, и, между прочим, на довольно высоких частотах. Если же поднести достаточно близко к источнику другое устройство, которое будет работать только на такой же в точности частоте, то можно их заставить задействовать так называемое сильное спаривание и передавать между собой магнитную энергию. И тогда произойдет вот что. Начинаем с электричества, переводим его в магнитное поле, берем это магнитное поле, и превращаем его обратно в электричество. Теперь им можно пользоваться.

Вопрос, который мне сразу же задают: Как насчет безопасности? Людей в первую очередь беспокоит безопасность мобильных телефонов. «Скажите… А как насчет безопасности?» Во-первых, это – не радиационная технология. Здесь нет излучения. Также нет электрических полей. Только магнитные. И они остаются в пределах либо так называемого источника, или в пределах устройства. Собственно, используемые магнитные поля в сущности те же, что и магнитное поле Земли. Человек живет внутри магнитного поля.

Другая замечательная сторона этой технологии – она передает энергию только на то, что работает на той же частоте. А потому в природе вызвать этот процесс самопроизвольно практически невозможно. И, наконец, ведь имеются государственные органы, регулирующие все, что мы делаем. Они достаточно четко установили пределы облучения полем, и все устройства, что я покажу вам сегодня, находятся в пределах допустимых норм.

Мобильная электроника. Домашняя электроника. Вот шнуры под вашим столом. Ручаюсь, что у каждого из вас есть или нечто подобное, или же батареи. Есть индустриальные приложения. И, наконец, электромобили. Эти машины бесподобны. Но кто захочет подключать их в розетку? Представьте себе въезд в гараж – мы создали систему специально для этого. Заезжаешь в гараж, и машина сама заряжает себя. Это оттого, что пол устлан подключенным к стене ковром. По сути, машина заряжается безопасно и эффективно. Кроме этого, имеется масса других применений. Встроенные медицинские приборы. Смерть из-за инфекции снимается как проблема, при условии изоляции источника. Кредитные карты, роботы-пылесосы.

Итак, я хотел бы отнять у вас пару минут и показать, собственно, как это работает. Я собираюсь продемонстрировать эту штуку. Здесь – катушка. Она соединена с усилителем электронного излучения, который создает высокочастотные колебания магнитного поля. Мы ставим ее позади этого телевизора. Кстати, я специально показываю это намного более упрощенно. Здесь внутри – много электроники, скрытых инженерных решений, патентов и прочей интеллектуальной собственности. Сейчас все это добро создаст поле, точнее сделает так, чтобы оно создалось на той стороне.

И если богиня презентации нам соблаговолит, секунд через 10 мы увидим это. Эти 10 секунд – это, собственно… Вы когда-либо задумывались о том, как подключать телевизор, используя только провод. Обычно надо подойти и нажать кнопку. Поэтому я подумал поставить сюда маленький компьютер, который должен включиться, разбудить прибор и заставить его работать. Итак, я подключаю вот эту штуку. Она создает магнитное поле здесь. И делает так, что оно создается вон там. И, как я говорил, где-то секунд через 10 мы должны увидеть…

Это – имеющийся… Аплодисменты … сегодня в продаже цветной телевизор. Представьте, что у вас есть такой, и вы хотите повесить его на стене. Сколько людей хотели бы повесить на стену телевизор? А ведь вы бы не хотели видеть противные свисающие провода. А теперь представьте, что от них можно избавиться.

Еще я хотел бы поговорить о безопасности. Видите? Со мной ничего не происходит, все в порядке. Я еще раз это проделаю, просто ради безопасности. Практически сразу меня спрашивают: «А можно сделать это устройство маленьким? Достаточно маленьким?» Ведь вы помните, что изначально идея профессора Солячича вызвала из-за пикания телефона супруги.

Так вот, я хотел бы вам кое-что показать. У нас равноправные дизайнерские возможности для вещей такого рода. Вот – Google G1. Знаете – самая последняя модель. Использует операционную систему Android. Кажется, кто-то говорил здесь об этом. Прибор включен. Имеется батарейка. А также обмотка электроники которую WiTricity расположила на задней части. И, если приблизить камеру, ага, отлично, вы увидите, как я подбираюсь поближе… перед вами – телефон, получающий энергию без проводов.

Я знаю, что некоторые из вас фанаты Apple. А потому вы знаете, как нелегко забраться внутрь телефона от Apple. Мы поставили маленькую втулку на заднюю часть корпуса. Но надо заставить эту штуковину включиться. Владельцы iPhone наверняка могут распознать зеленый свет.

То же и с Nokia. Вы видите, что мы всего-навсего установили маленькую штучку на заднюю часть корпуса; возможно, она тоже будет пикать, при включении. Но ею обычно пользуются для подсветки экрана. Теперь представьте, что эти вещи можно вмонтировать в потолке. Их можно разместить внутрь пола. И даже под вашим рабочим столом. Так что, когда заходишь в комнату, или возвращаешься из дома, если есть сумочка, эта вещь сработает прямо в сумочке. Больше не нужно думать о подключении приборов к сети. Представьте себе, что это для вас означает.

В заключение я хотел бы воспользоваться бессмертными комиксами журнала Нью-Йоркер, и поставить последний слайд. Кому не видно – читаю: «Кажись, какая-то беспроводная технология» [wirewalker (канатоходец) = «идущий по проводу»] Что ж, большое спасибо.

Перевод: Иван Темиров
Редактор: Намик Касумов

Источник