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2009年、MITの科学者グループは、最大2メートルのエネルギーを45％の効率で転送できることを示しました。 これは、2つの銅コイルの相互作用によって達成されました。 1つのコイルは交流源に接続され、その中に磁場を形成します。 （同じ共振周波数を持つ）2番目のコイルに到達する磁場は、交流を生成し、60ワットの電球に点火しました。
これと他のいくつかの研究に基づいて、ITMO大学の科学者チームが新しいワイヤレスエネルギー伝送システムの開発を開始しました。 銅コイルは誘電体セラミック共振器に置き換えられ、磁場がより少ないエネルギー損失で励起されます。
システムの最初のプロトタイプは、 2 GHzの周波数で20 W〜30 cmの距離に1 Wの電力を伝送しました。 彼らの新しい研究では、科学者はいくつかの改善を行いました。 たとえば、高誘電率のセラミックサンプルが開発されました。 新しいサンプルでは、この特性の値は1,000に等しく、従来のセラミックの性能よりも100倍高く、元のプロトタイプの性能よりも10倍高い。
この材料により、エネルギー伝達の距離を延ばすことができ、数百メガヘルツの動作周波数に切り替えることができました。 以前、ロシアのプロトタイプの有効性は、2 cmの距離ですでに50％に低下していましたが、10 cmの距離で90％に達し、16 cmでのみ低下します。システムの原理の詳細については、公開されている研究（ link ）を参照してください
「エネルギーを伝送できる距離を5倍に拡大することができ[最初のプロトタイプと比較して]、システムの共振器の相対変位と回転に対する耐性を高めました。 ITMO大学のナノフォトニクスおよびメタマテリアル学科の研究者であるPolina Kapitanova 氏は 、将来的には、これによりユーザーにより多くの自由が与えられるでしょう。 -3番目のグローバルな変更は、共振器の設計に影響を与えました。 現在、これらは2つのディスクです。 以前に使用されていた球形とは異なり、フラットな構成は実用的であり、よりコンパクトなデバイスでの技術の応用について話すことができます。
ワイヤレス電力伝送システム/ ITMO大学
これらの最近の改善により、ITMO大学の開発は、その有効性に関して、海外のWiTricityと比較できるようになりました。 ただし、ロシアのプロトタイプは、レシーバーとエネルギー源の相互の向きの変化に対してより耐性があります。 科学者によると、ディスクが4〜5 cmの距離に移動しても、エネルギーの移動は中断されません。 「信号」は、1つのディスクが最大60度回転しても安定しています。
今後のプロジェクト
ワイヤレス電力伝送市場は最も急速に成長している市場の1つです。 2020年には、その価値は平均年間成長率（CAGR）23％で110億ドルに達すると予想されています。 現在、研究者はこの技術のさまざまな応用に取り組んでおり、同時に共振器のサイズの縮小に取り組んでいます。 科学者が電気自動車でこの技術を使用することを提案している間、8.5 cmの直径はモバイルデバイスでの動作時間の使用を妨げます。
「このようなワイヤレスシステムは、車の充電に役立ちます」 と 、ポリナカピタノバは言います。 「マイクロ波セラミック共振器は、金属製である場合よりも高い出力で動作することができ、その性質上、急速に加熱されます。」
開発者が検討しているテクノロジーの別のアプリケーションは、複合システムの作成です。 システムの一部（セラミックディスク）は作業台、たとえばキッチンテーブルに組み込まれ、もう一方は電化製品、たとえば電気ケトルに組み込まれます。 これにより、機器の取り扱いを簡素化できる多機能表面が作成されます。 将来的には、科学者は、相対的な位置によって動作が影響を受けない共振器を作成することも計画しています。
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