ワイヤーなしのエネルギー。 ワイヤレス電気の新しい世界に向けて

19世紀の終わりに、電球の輝きを作るために電気を使用できるという発見は、電気を伝える最良の方法を見つけることを目的とした研究の爆発を引き起こしました。 レースの先頭には、有名な物理学者で発明家のニコラ・テスラがいました。彼は壮大なプロジェクトを開発しました。 テスラは、すべての都市、道路、建物、および部屋をカバーする巨大な有線ネットワークを作成する現実を信じることができず、唯一の実現可能な伝送方法はワイヤレスであるという結論に達しました。 彼は高さ約57メートルの塔を設計しました。これは何キロもの距離にわたってエネルギーを伝達することになっており、ロングアイランドに建設し始めました。 一連の実験が行われましたが、お金が足りなかったために塔を完成させることはできませんでした。 産業が有線インフラストラクチャを開発および実装できることが判明するとすぐに、空気でエネルギーを伝送するというアイデアは散在しました。





そして今、数年前、マサチューセッツ工科大学(MIT)の物理学部の准教授であるマリンソルヤチッチは、携帯電話の絶え間ない叫びによって甘い眠りから目覚めました。 「電話は止まらず、充電するように設定するよう要求しました」とSoljacicは言います。 疲れて立ち上がろうとしていないので、彼は自宅にいる電話が自分で充電し始めることを夢見始めました。



Soljacicは、ワイヤーなしでエネルギーを伝達する方法の研究を開始しました。 彼はテスラプロジェクトのような長距離エネルギー伝送プロジェクトを放棄し、携帯電話、PDA、ラップトップなどのポータブルデバイスの充電や電源投入さえ可能にする短距離エネルギー伝送方法に焦点を当てました。



最初に、彼は距離を置いて情報を非常に効率的に送信する電波を使用する可能性を考えましたが、この場合、エネルギーのほとんどが宇宙で散乱されることを発見しました。 レーザーを使用するには、エネルギー源と充電式デバイスが障害物なしに互いの視野内にある必要がありました。 さらに、この方法には、伝送ラインに引っかかった物体への損傷が伴いました。 したがって、Soljacicは、効果的である、つまり、エネルギーを分散せずに伝送でき、安全な伝送方法を探し始めました。



最終的に、同じ周波数に調整された2つのオブジェクトが互いにエネルギーを集中的に交換し、他のオブジェクトとは弱くしか相互作用しない共鳴結合の現象に着手しました。 この効果の典型的な例は、ワインを他のグラスとは異なるレベルで満たした複数のグラスでの経験です。 その結果、各ガラスには振動を引き起こす固有の周波数の音があります。 歌手が適切な周波数をメモすると、メガネの1つが砕けるほどの音響エネルギーを受け取り、残りのメガネはそのまま残ります。



Soldzhacicは、磁気共鳴が電気を伝達する有望な方法であることを認識しました。 磁場は空間内を自由に広がり、適切な周波数で、生物に無害です。 MITの物理学教授John JoannopoulosとPeter Fisherと3人の学生と協力して、彼は60ワットの電球をワイヤレスで照らす簡単なデバイスを開発しました。



デバイスは、約2メートルの距離で天井から吊り下げられた2つの共鳴調整銅コイルで構成されていました。 1つのコイルがAC電源に接続され、磁場が発生しました。 同じ周波数に調整され、電球に接続された2番目のコイルは、磁場で共振し、電球に点火する電流を生成しました。 コイルの間に薄い壁が置かれていても、デバイスは機能しました。



この瞬間に作成される最も効果的なデバイスは、60センチメートルの銅コイルと10メガヘルツの周波数の磁場で構成されます。 これにより、2メートルの距離で50%の効率でエネルギーを伝送できます。 コイルのサイズを小さくして効率を上げるために、銀やその他の材料で研究が行われています。 Soldacicは、70〜80%の伝送効率を達成したいと考えています。







他の多くのワイヤレスバッテリ充電方法が現在調査中です。 Powercast、Fulton Innovation、WildChargeなどの新興企業は、自宅や車内で携帯電話、MP3プレーヤー、その他のデバイスをワイヤレスで充電するアダプターの販売を開始しました。 しかし、Soljacicのアプローチは、ワイヤレストランスミッターの動作範囲に入るとすぐにデバイスを自動的に再充電できるという点で異なります。



Soljacicグループの仕事は、電子機器を製造する企業や自動車産業の注目を集めました。 この研究は、米国国防総省によって資金提供されました。米国国防総省は、ワイヤレスの自動バッテリー充電技術を手に入れることを望んでいました。 ただし、Soldjacicは、彼の技術の可能な産業応用について広がらないことを好みます。



「私たちの技術を使用できる今日のバッテリー駆動の世界には、非常に多くの潜在的なアプリケーションがあります」と彼は言います。これは非常に強力な方法です。



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