La casa ideale di Katie Hall non ha prese elettriche, ma la struttura che immagina sarà equipaggiata con gli stessi tipi di elettrodomestici che si trovano in quasi tutte le abitazioni moderne. L'unica differenza? L'elettronica, come TV a grande schermo, frigoriferi, computer e luci, sarà alimentata dall'energia trasmessa in modalità wireless dall'interno delle pareti.
È una visione del futuro che non è così inverosimile come sembra, specialmente quando ti rendi conto di queste basi per la tecnologia esiste già. Fu proprio alla fine del XX secolo che l'influente inventore e rivale di Thomas Edison Nikola Tesla tentò di applicare il suo lavoro su correnti alternate per costruire una torre che trasmettesse energia wireless a siti lontani come residenze e aziende.
Anche se i piani per quella struttura sono stati eliminati dopo che gli investitori hanno staccato la spina dai finanziamenti, una startup chiamata WiTricity, dove Hall serve come Chief Technology Officer, spera di estrapolare da quella visione sviluppando una nuova tecnologia che potrebbe consentirci di eliminare definitivamente le spine.
Finora, la società ha usato il suo pad di ricarica innovativo per ricaricare prodotti di consumo familiari. Perché funzioni, ad esempio un televisore o un iPhone devono essere dotati di un ricevitore. Per il telefono, WiTricity ha progettato una custodia speciale, presentata al Consumer Electronics Show di quest'anno, che si sincronizza con il pad di ricarica. Nei test è stato dimostrato che la custodia fornisce energia a una velocità doppia rispetto al caricabatterie standard da 5 watt dello smartphone.
Per dimostrare come funziona la tecnologia, la società ha pubblicato un video che mostra come un utente potrebbe aderire al pad di ricarica sotto la propria scrivania, collegato. Dopo aver inserito un iPhone nella il caso WiTricity, il dispositivo inizia a caricare in modalità wireless tramite il tavolo. Il telefono inizia a caricarsi quando viene posizionato in un punto qualsiasi entro il raggio di 7 piedi della fonte di alimentazione, secondo il video; è inoltre possibile caricare più dispositivi utilizzando un unico "caricatore di base".
Un giorno, secondo la società, quasi tutta l'elettronica di consumo arriverà con capacità di alimentazione senza fili, in gran parte allo stesso modo la maggior parte i dispositivi mobili oggi hanno bluetooth integrato e altre funzionalità di connettività wireless. WiTricity ha già diverse partnership con aziende che utilizzano la tecnologia per sviluppare nuovi prodotti.
In un certo senso, la tecnologia "accoppiamento induttivo risonante" di WiTricity è simile a quella utilizzata negli spazzolini da denti elettronici. Per generare un campo magnetico, le correnti elettriche alternate passano attraverso una bobina di ferro situata all'interno della fonte di alimentazione dello spazzolino da denti. Quando questo campo viene a contatto con un'altra bobina, costruita all'interno dello spazzolino da denti, induce una corrente per alimentare il dispositivo. Ma questa configurazione, sebbene wireless, è limitata dal fatto che i campi magnetici sono relativamente piccoli. L'uso di questo metodo richiederebbe che i dispositivi domestici vengano collocati in una posizione precisa e molto vicino alla fonte di alimentazione durante la ricarica.
L'accoppiamento induttivo risonante è molto più versatile. Con questo metodo, la bobina induttiva all'interno della fonte di alimentazione ha piastre metalliche circolari piatte fissate a ciascuna estremità. Queste "piastre del condensatore", così come sono chiamati, sono leggermente distanziati l'uno dall'altro, facendo "risuonare" la bobina mentre le correnti scorrono attraverso di essa. L'idea è che un campo magnetico emesso attraverso la risonanza può percorrere distanze più lunghe e trasferire più energia in modo efficiente rispetto alla ricarica wireless convenzionale fintanto che un altro oggetto (in questo caso una bobina nel ricevitore) risuona intorno alla stessa frequenza.
Nel 2007, un team di ricercatori del MIT ha dimostrato il potenziale di tale sistema in un esperimento. Sono stati in grado di utilizzare un risonatore o una fonte di alimentazione per accendere una lampadina da 60 watt a circa sette piedi di distanza. I risultati sono stati dettagliati nella rivista Science .
Poco dopo, l'inventore, il professore di fisica del MIT Marin Soljačić, creò WiTricity per sviluppare e commercializzare ulteriormente la tecnologia. Il suo team di sviluppo, con sede a Boston, sta cercando dei modi per migliorare la gamma e l'efficienza della tecnologia mentre i componenti, come la bobina e il risonatore, vengono ridotti per adattarsi a dispositivi mobili più piccoli. (Hanno trovato bobine più grandi, generalmente offrono una migliore efficienza su distanze maggiori).
"I nostri principali concorrenti sono fondamentalmente un filo e una presa", dice Hall. "Quindi per ottenere [la tecnologia] dove è abbastanza efficiente per essere pratico, stiamo lavorando su miglioramenti come l'integrazione di sensori che, a seconda che un dispositivo sia all'interno portata, in grado di rilevare automaticamente quando accendere o spegnere il campo in modo da non sprecare energia. "
Mentre l'idea di incanalare l'energia attraverso un bancone della cucina, ad esempio, per far funzionare un tostapane è sicuro di sollevare alcune sopracciglia in modo salutare, Hall afferma che il sistema che hanno creato è sicuro come altre forme di trasmissione di energia, come i segnali WiFi in arrivo da un router.
"L'energia che si estende dalla fonte non è in realtà l'elettricità", spiega. "In realtà stiamo mettendo in aria un campo magnetico che non è radiativo e non ci influenza."
Hall afferma che lei e il suo team hanno ottimizzato la tecnologia fino al punto in cui può convertire di più Il 95 percento dell'energia del campo magnetico viene convertita in elettricità, abbastanza per ri-alimentare un telefono cellulare più rapidamente di con un caricabatterie da parete convenzionale.
La tecnologia, tuttavia, ha i suoi scettici. Il fondatore di Ambient Devices, David Rose, afferma che c'è molta incertezza sull'adozione a lungo termine dell'energia wireless perché richiederà il supporto dei principali attori del settore.
"Ci vorrà tutta la Toyota per fare tutte le loro auto elettriche di prossima generazione, e Mercedes, Audi e tutti gli altri affinché la maggior parte delle persone ne voglia una nel proprio garage", ha detto Rose a WGBH News . "E ci vorrà anche un grande lettore di elettronica di consumo come Samsung o Apple e Starbucks e luoghi in cui la gente va, per far sì che questo venga ampiamente accettato. Questa è una grande battaglia in salita che l'azienda affronta per qualsiasi grande cambiamento a livello di sistema."
Quindi, dove i consumatori vedranno il wireless a lunga distanza in futuro? La società ha recentemente concesso in licenza la sua tecnologia a Toyota, che prevede di aggiungere la capacità di ricarica wireless alla sua prossima linea di veicoli elettrici e ibridi entro i prossimi due anni, secondo Hall. WiTricity ha anche ricevuto interesse e sostegno finanziario dal produttore di elettronica mobile taiwanese Foxconn e dal chipmaker Intel.
"Molto probabilmente comincerà a farsi strada commercialmente come una funzionalità integrata nel costo di acquisto di un'auto o di un dispositivo", afferma Hall. "Ma poiché la tecnologia diventa più onnipresente, le aziende possono iniziare a installarle [ricarica wireless] in pareti e pavimento e alla fine quasi tutti gli edifici non avranno più sbocchi. Voglio dire, immaginatelo ”.
