Будущее — за беспроводным электричеством

Беспроводная зарядка была изобретена Никола Тесла несколько десятилетий назад. Именно Тесла придумал способ передачи электроэнергии от одного устройства другому с помощью катушек через электромагнитное поле. Тем не менее, даже спустя долгие годы беспроводная зарядка воспринимается как что-то необычное, экзотическое и не очень удобное. В ближайшее время ситуация может измениться.

Огромного прорыва в технологии беспроводной зарядки добились российские ученые из Университета ИТМО и «НИИ Гириконд». Они изобрели принципиально новый способ беспроводной передачи энергии с применением керамических диэлектриков.

Технология беспроводной передачи энергии за счет эффекта резонансного взаимодействия двух медных катушек была изобретена в 2007 году специалистами Массачусетского технологического института (MIT). Во время испытаний им удалось зажечь лампочку мощностью 60 ватт, которая находилась на расстоянии 2,5 метров от источника энергии. Вокруг передатчика распространялось магнитное поле, которое доходило до лампочки, подключенной к катушке, настроенной на ту же частоту. Эта технология называется WiTricity (от Wireless Electricity — беспроводное электричество) и сейчас она используется для зарядки смартфонов, планшетов и прочих устройств. В настоящее время желателен физический контакт гаджета с базой, излучающей энергию, поскольку технология работает эффективно лишь на небольших расстояниях. Кроме того, требуется подобрать правильную ориентацию источника энергии и устройства со встроенным приемником. Российским ученым удалось усовершенствовать этот метод, используя вместо медных катушек керамические резонаторы. Они излучают энергию на более дальнее расстояние с гораздо меньшими потерями. Резонансная частота была уменьшена, в результате чего структура магнитного поля стала сложнее, но энергия меньше затухает в пространстве.

В настоящее время КПД при зарядке устройства с расстояния 20 сантиметров от передатчика составляет 80 процентов, однако передаваемая мощность невелика — около одного ватта. Для понимания: зарядка современных смартфонов и планшетов обычно осуществляется зарядными устройствами мощностью не менее 10 ватт. Перед учеными из Университета ИТМО стоит сложная задача — на основе существующей технологии увеличить и мощность излучателя, и расстояние передачи энергии с сохранением примерно того же КПД. Для этой цели они собираются использовать разработанные в «НИИ Гириконд» новые образцы керамики с большим значением диэлектрической проницаемости и меньшими потерями.

Компания Apple тоже заинтересовалась технологией беспроводной зарядки с дальнего расстояния. По сведениям Bloomberg, эта технология будет использоваться в моделях iPhone и iPad, выпуск которых запланирован на 2017 год. Не исключено, что Apple обратит внимание на разработку ученых из Университета ИТМО, и именно их технология ляжет в основу дальней беспроводной зарядки новых устройств американской компании.