Korzár logo Korzár
Streda, 8. december, 2021 | Meniny má MarínaKrížovkyKrížovky

WiTricity: Bezdrôtový prenos elektrickej energie realitou

Nielen geniálny vynálezca Nikola Tesla, ale aj mnohí sci-fi autori považovali bezdrôtový prenos silovej elektrickej energie za reálnu možnosť. Mohla

by sa vízia stať skutočnosťou?

Mobil bez nabíjačky, notebook bez batérií?

Vedci z univerzity MIT (Massachusetts Institute of Technology) sa nazdávajú, že svet mobilov, laptopov, domácich robotov vysávačov a ďalších zariadení závislých dnes od batérií a prostredníctvom nabíjačiek aj od elektrických káblov by mohol byť čoskoro minulosťou.

Tím výskumníkov pod vedením profesora Marina Soljačiča z MIT demonštroval bezdrôtový prenos elektrickej energie. Na vzdialenosť viac ako dvoch metrov sa im podarilo preniesť elektrickú energiu s výkonom dostatočným na napájanie šesťdesiatwattovej žiarovky.

Ako to myslel Tesla?

Hovorí sa, že aj americký Chorvát Nikola Tesla, veľký rival svojho súčasníka T.A. Edisona, objaviteľ elektromotora na striedavý prúd, alternátora, kondenzátora a mnohých ďalších objavov a vynálezov (vraj dokázal vyrobiť aj umelý guľový blesk) pracoval na bezdrôtovom prenose elektrickej energie (zoznam patentov N. Teslu). Osud tejto postavy zostáva zahalený tajomstvom, rovnako ako časť jeho výskumov, ktoré sa rozhodol nezverejniť a výsledky si vzal do hrobu. Dodnes sa ale špekuluje o akejsi Teslovej zbrani, ktorá mala byť založená na elektromagnetickom impulze. Dnes podobnými prostriedkami na ničenie infokomunikačného vybavenia nepriateľa disponujú moderné armády.

Ťažko by sme tu však mohli hovoriť o efektívnom prenose energie na praktické použitie v bežných zariadeniach, aj keď vyrobiť indukovaný elektrický prúd z elektromagnetického poľa nie je v zásade žiadny problém. Ten nastáva pri prenose energie v takejto forme, pretože drvivá väčšina z nej sa neefektívne stráca v priestore a pri dostatočne vysokej intenzite poľa môže ohroziť živé organizmy na trase prenosu (mikrovlnka).

Princíp vyžarovania TV a rozhlasových vysielačov, ktorý je dobrý na plošné šírenie informácií, je nevhodný na napájanie spotrebičov. Zvýšenie účinnosti použitím smerových žiaričov prináša ďalšie riziká a komplikácie (potrebná priama viditeľnosť, ochrana zdravia), preto je jeho praktické využitie nereálne. Opäť sa objavili len vojenské aplikácie na rozháňanie davu pomocou mikrovlnného žiarenia.

Môže za to mobil

Profesor Soljačič dostal vnuknutie hľadať riešenie bezdrôtového napájania pred niekoľkými rokmi, keď ho opäť v noci prebudil jeho mobil, pípaním signalizujúci vybitú batériu. Napadlo ho, aké by to bolo praktické, ak by sa mobil dokázal nabiť bez toho, aby sme ho museli pripojiť k nabíjačke. Cesta k použiteľnému riešeniu cez hľadanie vhodnej technológie nakoniec viedla k myšlienke využiť magnetickú viazanú rezonanciu.

Rezonancia všeobecne (mechanická, akustická, elektrická) vedie k efektívnej výmene energie medzi rezonujúcimi predmetmi, pričom výhodou je, že predmety naladené na inú, než rezonančnú frekvenciu ovplyvňuje len veľmi slabo. Známy je príklad operného speváka, ktorý dokáže vhodnou tóninou spevu rozbiť pohár naplnený kvapalinou do istej výšky. Ostatné poháre naplnené do rôznych výšok a umiestnené v tej istej miestnosti zostanú neporušené - to je akustická rezonancia.

Tím z MIT sa zameral na magneticky viazané rezonátory, pričom prenos energie v pásme niekoľkých MHz sa podaril na vzdialenosť niekoľkonásobne väčšiu, než sú rozmery rezonátorov. Vysielač mal podobu medenej cievky pripojenej na zdroj elektrickej energie, na rovnaký prijímač bol zas zapojený spotrebič, v tomto prípade žiarovka. Magnetické pole má tú výhodu, že len málo pôsobí na živé organizmy v priestore a taktiež neovplyvňuje väčšinu bežných materiálov.

Ak vám princíp magneticky viazaných rezonátorov pripomína obyčajný elektrický transformátor, kde sa energia takisto prenáša z primárneho do sekundárneho vinutia pomocou magnetickej indukcie, nie ste ďaleko od pravdy. Pri transformátore však musia byť vinutia čo najbližšie pri sebe a v porovnaní s magneticky viazanou rezonanciou je prenos energie pomocou bežnej indukcie asi miliónkrát slabší.

Notebook bez batérií

Výhoda magneticky viazaných rezonátorov je aj v tom, že nespotrebovaná energia sa nevyžaruje bezúčelne do okolitého prostredia, ale zostáva sústredená okolo vysielajúceho rezonátora. Účinnosť prenosu závisí síce od rozmerov rezonátorov, ale podľa jedného z autorov projektu, Roberta Moffatta, už rozmery bežného notebooku by umožnili jeho bezdrôtové nabíjanie, ba dokonca jeho prácu bez batérií v priestoroch bežných miestností. Neprekážali by ani rôzne predmety v dráhe medzi vysielačom a prijímačom, pretože magneticky viazaná rezonancia nevyžaduje optickú viditeľnosť.

Na otázku, ako je možné, že ešte nikto s podobnou myšlienkou prenosu energie neprišiel, keď fyzikálny princíp je dávno známy, odpovedal John Joannopoulos.

"V minulosti bol dopyt po bezdrôtovom nabíjaní malý, ale v dnešnej dobe mobilných telefónov, laptopov, rôznych MP3 prehrávačov, domácich robotov a ďalších zariadení napájaných z batérií je potreba takéhoto riešenia aktuálna." Príchod mobilnej telefónie umožnil odstrihnúť telefón od telefónnych drôtov, WiTricity (wireless electricity) odstrihne elektrospotrebiče od elektrických zásuviek.

Ak sa všetko podarí dotiahnuť do komerčnej podoby... Výskum WiTricity bol podporovaný okrem katedry fyziky a katedry elektroinžinierstva a počítačovej vedy MIT aj armádnym Institute for Soldier Nanotechnologies. V podmienkach bojového nasadenia by priniesla možnosť bezkáblového prenosu energie nezanedbateľnú strategickú výhodu, otázkou je, či by prípadné vojenské využitie riešenia neoddialilo jeho dostupnosť v bežnom živote.

Najčítanejšie na Korzár

Inzercia - Tlačové správy

  1. Pohľad do histórie. Kedy sme sa mali lepšie ako dnes?
  2. Domáci pomocníci, ktorí skvalitnia život a dbajú o vaše zdravie
  3. PPA CONTROLL: Zamestnanecká privatizácia štartom úspešnej éry
  4. PUR pena či minerálna vlna: ktorou zatepliť šikmú strechu?
  5. Ako sa obliekať štýlovo a zároveň udržateľne?
  6. V Mecome sa nosili rúška už dávno pred Covidom
  7. Konope lieči veľa chorôb. Nebojte sa ho, dbajte však na kvalitu
  8. ARÓNIA - najsilnejšia prírodná prevencia proti koronavírusu
  9. Hľadáte dom alebo byt v Bratislave? Vyberajte lokalitu s potenciálom
  10. Zabúdať na transferovú dokumentáciu sa firmám nevypláca
  1. Čučoriedky - dokážu ochrániť váš zrak?
  2. Tento výťah si poradí aj s tým najužším schodiskom
  3. Zabúdať na transferovú dokumentáciu sa firmám nevypláca
  4. Slávnostné vianočné outfity pre celú rodinu
  5. Nový cestovný železničný poriadok z vášho regiónu v denníku SME
  6. Hľadáte dom alebo byt v Bratislave?
  7. Kvalitná divina na pár klikov. LESY SR spúšťajú e-shop
  8. Ako uľahčiť opatrovanie seniorov doma
  9. METROPOLIS bude postavený podľa japonského know-how
  10. Rekonštrukcia prsníka po chirurgickej liečbe
  1. Petra Vlhová: Prvýkrát v živote som urobila veľké rozhodnutie 13 958
  2. So Sovietskym zväzom na večné časy? Pozrite sa ako padá kolos 12 973
  3. ARÓNIA - najsilnejšia prírodná prevencia proti koronavírusu 6 438
  4. Kto sú páni slovenskej zimy? Niektorí z nich sa ukrývajú 5 671
  5. Bezpečná dovolenka v exotike: Maldivy sú prešpikované zážitkami 5 354
  6. 8 skutočných celebrít. Tieto mozgy ovplyvňujú, ako budeme žiť 4 973
  7. Konope lieči veľa chorôb. Nebojte sa ho, dbajte však na kvalitu 4 096
  8. Nový cestovný železničný poriadok z vášho regiónu v denníku SME 2 613
  9. Na nové auto sa neoplatí čakať. Trhu kraľujú jazdené 2 371
  10. Ako vychovávať deti aby boli odolnejšie 2 066

Blogy SME

  1. Štefan Vidlár: Čerťík Peťík
  2. Marek Mačuha: Utečenci, migranti a francúzske pokrytectvo
  3. Matej Hrabovský: Ako mentálne (pre)žiť lockdown?
  4. Inštitút pre strednú Európu: An opportunity for Central European air forces
  5. Jiří Ščobák: Co média o kryptoměnách nenapsala?
  6. Peter Svoreň: Horšie než finančná kríza. Ako pandémia koronavírusu premenila globálnu ekonomiku
  7. Halyna Shamrai: Na čom sa zhodli Biden a Putin
  8. Maximilián Kubík: Otvorený list bratislavskému regionálnemu hygienikovi a hlavnému hygienikovi.
  1. Pavol Koprda: Očkovacie hoaxy Ľuboša Blahu odstránil Facebook 7 973
  2. Mišo Šesták: V duši sedliaka žije pohanský duch 5 090
  3. Tereza Krajčová: Paríž: Mesto dychberúcej architektúry a nestarnúceho umenia 4 013
  4. Vanda Tuchyňová: "Spod zadku“ nám berú vlastné pozemky, rozoberajú majetok Žiliny a mesto sa len prizerá ! 3 871
  5. Věra Tepličková: Je Igor nenormálny, alebo si iba vychutnávame dôsledky rozhodnutí primitívneho národa? 3 663
  6. Martin Sukupčák: Máme sprostý národ, teda aspoň značnú časť. 3 412
  7. Zuzanna Zittová: Zomrel nezničiteľný 3 147
  8. Emil Fitoš: Nad technickým riešením očkovacích poukazov visí veľa otáznikov 2 734
  1. Pavol Koprda: Zas to dopadlo tak, že deti sú doma. Pripravili sme online súťaž, ktorá deťom ukáže krásu matematiky!
  2. Pavol Koprda: Očkovacie hoaxy Ľuboša Blahu odstránil Facebook
  3. Pavol Koprda: Infekčnejší a možno ešte nebezpečnejší. Čo zatiaľ vieme o mutácii vírusu B.1.1.529?
  4. Juraj Hipš: Zvýšenie platov učiteľov na hygienické minimum nezvýši kvalitu vzdelávania, tvrdí analytik.
  5. Lucia Šicková: Poučenia z herného biznisu 3: Viem vyhrať, aj keď mi rozdali horšie karty, ako ostatným
  6. Juraj Hipš: Prorektor UK: Novelu treba stiahnuť a začať na nej pracovať odznova
  7. Karolína Farská: Dokedy bude koalícia fackovacím panákom Sme rodina?
  8. Juraj Hipš: Učiteľ Čapek: Niektorí učitelia sú machri. Od hodín svojho syna som sa skoro nevedel odlepiť
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Hlavné správy zo Sme.sk

Vláda schválila nové opatrenia.

PCR testy odhalili viac ako 748-tisíc nakazených koronavírusom. Pandémia Covid-19 si vyžiadala 15 095 obetí. Lockdown opäť obmedzil život na Slovensku, platí zákaz vychádzania.


a 5 ďalší 16 h

Blogy SME

  1. Štefan Vidlár: Čerťík Peťík
  2. Marek Mačuha: Utečenci, migranti a francúzske pokrytectvo
  3. Matej Hrabovský: Ako mentálne (pre)žiť lockdown?
  4. Inštitút pre strednú Európu: An opportunity for Central European air forces
  5. Jiří Ščobák: Co média o kryptoměnách nenapsala?
  6. Peter Svoreň: Horšie než finančná kríza. Ako pandémia koronavírusu premenila globálnu ekonomiku
  7. Halyna Shamrai: Na čom sa zhodli Biden a Putin
  8. Maximilián Kubík: Otvorený list bratislavskému regionálnemu hygienikovi a hlavnému hygienikovi.
  1. Pavol Koprda: Očkovacie hoaxy Ľuboša Blahu odstránil Facebook 7 973
  2. Mišo Šesták: V duši sedliaka žije pohanský duch 5 090
  3. Tereza Krajčová: Paríž: Mesto dychberúcej architektúry a nestarnúceho umenia 4 013
  4. Vanda Tuchyňová: "Spod zadku“ nám berú vlastné pozemky, rozoberajú majetok Žiliny a mesto sa len prizerá ! 3 871
  5. Věra Tepličková: Je Igor nenormálny, alebo si iba vychutnávame dôsledky rozhodnutí primitívneho národa? 3 663
  6. Martin Sukupčák: Máme sprostý národ, teda aspoň značnú časť. 3 412
  7. Zuzanna Zittová: Zomrel nezničiteľný 3 147
  8. Emil Fitoš: Nad technickým riešením očkovacích poukazov visí veľa otáznikov 2 734
  1. Pavol Koprda: Zas to dopadlo tak, že deti sú doma. Pripravili sme online súťaž, ktorá deťom ukáže krásu matematiky!
  2. Pavol Koprda: Očkovacie hoaxy Ľuboša Blahu odstránil Facebook
  3. Pavol Koprda: Infekčnejší a možno ešte nebezpečnejší. Čo zatiaľ vieme o mutácii vírusu B.1.1.529?
  4. Juraj Hipš: Zvýšenie platov učiteľov na hygienické minimum nezvýši kvalitu vzdelávania, tvrdí analytik.
  5. Lucia Šicková: Poučenia z herného biznisu 3: Viem vyhrať, aj keď mi rozdali horšie karty, ako ostatným
  6. Juraj Hipš: Prorektor UK: Novelu treba stiahnuť a začať na nej pracovať odznova
  7. Karolína Farská: Dokedy bude koalícia fackovacím panákom Sme rodina?
  8. Juraj Hipš: Učiteľ Čapek: Niektorí učitelia sú machri. Od hodín svojho syna som sa skoro nevedel odlepiť

Už ste čítali?

SME.sk Najnovšie Najčítanejšie Video Desktop
Skryť Zatvoriť reklamu