Ajándékozz éves hvg360 előfizetést!
2006. november. 15. 16:00
hvg.hu
Utolsó frissítés: 2006. november. 15. 15:46
Tech
Jön a drótnélküli áramforrás
Hamarosan a múlt ködébe veszhetnek a hosszabbítók és a környékükön kígyózó kábelindák. Egy amerikai kutatócsoport ugyanis felvázolt egy egyszerű rendszert, amelynek segítségével az energiát a levegőben lehetne eljuttatni a mobil eszközökhöz, például laptopokhoz, vagy mp3-lejátszókhoz.
A BBC weboldalának értesülése szerint a rendszer évszázados fizikai megfigyeléseken alapszik, s akár több méteres távolság áthidalására is képes lehet. Bár egyelőre a kutatók még nem építettek működőképes prototípust, a számítógépes modell és a matematikai háttér azt mutatja, hogy a találmány a valódi életben is használható lesz.
„Annyi hordozható eszköz forog a kezünkben manapság, ezért gondoltunk arra, hogy kényelmes megoldás lenne, ha nem kellene mindent folyton a töltőre dugni” – nyilatkozta a BBC-nek Marin Soljacic professzorasszisztens, a Massachusetts Institute of Technology (MIT) munkatársa. „És mivel fizikusok vagyunk, feltettük a kérdést, vajon milyen fizikai jelenséget használhatunk a drótnélküli energiatovábbításra.”
A választ a rezonancia elve adta meg, amelynek köszönhetően a tárgyak vibrálni kezdenek, ha bizonyos frekvenciájú rezgésnek vannak kitéve.
„Ha két rezonáló tárgy azonos frekvencián rezeg, nagyon erős kapcsolat jöhet köztük létre” – magyarázta Soljacic professzor. „Akárcsak a hangszereknél, ha lejátszunk egy hangot, akkor a közelben lévő másik hangszer, amelynek hasonló az akusztikai rezonanciája, átveszi az adott hangot és láthatóan vibrálni kezd.”
A kutatócsoport azonban hanghullámok helyett elektromágneses hullámokat használt a kísérlethez. Azonban a továbbításhoz nem használhattak rádióantennákat, ezek ugyanis minden irányba szétszórják az energiát, amely óriási veszteséget jelent. Ehelyett a tudósok olyan eszközöket vizsgáltak, amelyek nem sugároznak, viszont „hosszútávú rezonancia” kibocsátására képesek. Ha rákapcsolnak egy áramforrást egy ilyen eszközre, az nem lép ki a szabad térbe, hanem az eszköz felületén marad, ahol hosszú, akár több méteres „energianyúlványok” alakulnak ki.
„Ez a rendszer működhet egy szobán belül, de szükséges változtatásokkal akár egy gyárcsarnok is lefedhető lenne” – fejtette ki a professzor. „Sőt, még a mikroszkopikus, vagy nanorészecskék világában is alkalmazható lenne.”
Nem az MIT kutatói az elsők, akik a drótnélküli energiatovábbítás iránt érdeklődnek. A XIX. század nagy fizikusa, Nikola Tesla is kísérletezett hasonlóval, azonban legnagyszabásúbb terve, a 29 méteres Wardenclyffe torony megépítése kudarcba fulladt, amikor kifogyott a pénzből. Mások pedig az irányított energiaátvitellel próbálkoztak, lézerek felhasználásával. Ezeknek az eszközöknek azonban arra van szüksége, hogy az áramforrás és a felvevő eszköz között egyenes vonalban, zavartalan legyen a „rálátás”.
A Splashpower nevű brit cég pedig az elektromágneses indukciót felhasználva kifejlesztett egy olyan aljzatot, amelyre a különféle mobiltelefonokat és mp3-lejátszókat csupán rá kell helyezni, hogy feltöltődjenek. A vállalat egyik alapítója, James Hay szerint az MIT elméleti kísérlete „nyilvánvalóan kezdeti fázisban van, de kifejezetten érdekes, a jövőre nézve.”
Azonban Hay szerint az energia egyik helyről a másikra történő eljuttatása csupán a megoldás egyik része.
„Számos kérdésre választ kell még kapni, hogy biztosítsák az áram hatékony felhasználását” – tette hozzá a Splashpower társalapítója.
A rendszer működése 1. Az adóantenna felveszi az áramot a konnektorból 2. Az antennában lévő tekercs 6,4 MHz-es frekvencián rezonálva elektromágneses hullámokat bocsát ki. 3. A kialakult energianyalábok akár 5 méterre is elérnek 4. Az elektromosságot felveszi a laptopban szintén 6,4 MHz-es frekvencián rezonáló vevőegység, amelyet árammá alakítva tölti a laptopot. 5. A fennmaradó energiát újra felveszi az adó-antenna. Embereket és egyéb tárgyakat az energiacsere nem érint, mert azok nem az adott frekvencián rezegnek. © BBC |
„Annyi hordozható eszköz forog a kezünkben manapság, ezért gondoltunk arra, hogy kényelmes megoldás lenne, ha nem kellene mindent folyton a töltőre dugni” – nyilatkozta a BBC-nek Marin Soljacic professzorasszisztens, a Massachusetts Institute of Technology (MIT) munkatársa. „És mivel fizikusok vagyunk, feltettük a kérdést, vajon milyen fizikai jelenséget használhatunk a drótnélküli energiatovábbításra.”
A választ a rezonancia elve adta meg, amelynek köszönhetően a tárgyak vibrálni kezdenek, ha bizonyos frekvenciájú rezgésnek vannak kitéve.
„Ha két rezonáló tárgy azonos frekvencián rezeg, nagyon erős kapcsolat jöhet köztük létre” – magyarázta Soljacic professzor. „Akárcsak a hangszereknél, ha lejátszunk egy hangot, akkor a közelben lévő másik hangszer, amelynek hasonló az akusztikai rezonanciája, átveszi az adott hangot és láthatóan vibrálni kezd.”
A kutatócsoport azonban hanghullámok helyett elektromágneses hullámokat használt a kísérlethez. Azonban a továbbításhoz nem használhattak rádióantennákat, ezek ugyanis minden irányba szétszórják az energiát, amely óriási veszteséget jelent. Ehelyett a tudósok olyan eszközöket vizsgáltak, amelyek nem sugároznak, viszont „hosszútávú rezonancia” kibocsátására képesek. Ha rákapcsolnak egy áramforrást egy ilyen eszközre, az nem lép ki a szabad térbe, hanem az eszköz felületén marad, ahol hosszú, akár több méteres „energianyúlványok” alakulnak ki.
Korábban is próbálkoztak már hasonlóval (Oldaltörés)
„Ha egy másik, azonos frekvencián rezonáló objektumot az első „hatósugarába” helyezünk, ezek az energianyalábok képesek átvándorolni egyikről a másikra” – tette hozzá Soljacic. Ez annyit jelent, hogy egy egyszerű rézeszköz képes lehet egy hasonló vevőegységgel felszerelt laptop energiával történő ellátására. A fennmaradó áram, amely nem hajtja meg a gépet, visszakerül a rendszerbe. A kutatócsapat által felvázolt megoldással 3-5 méteres távolságba lehetne eljuttatni az energiát. „Ez a rendszer működhet egy szobán belül, de szükséges változtatásokkal akár egy gyárcsarnok is lefedhető lenne” – fejtette ki a professzor. „Sőt, még a mikroszkopikus, vagy nanorészecskék világában is alkalmazható lenne.”
Nem az MIT kutatói az elsők, akik a drótnélküli energiatovábbítás iránt érdeklődnek. A XIX. század nagy fizikusa, Nikola Tesla is kísérletezett hasonlóval, azonban legnagyszabásúbb terve, a 29 méteres Wardenclyffe torony megépítése kudarcba fulladt, amikor kifogyott a pénzből. Mások pedig az irányított energiaátvitellel próbálkoztak, lézerek felhasználásával. Ezeknek az eszközöknek azonban arra van szüksége, hogy az áramforrás és a felvevő eszköz között egyenes vonalban, zavartalan legyen a „rálátás”.
A Splashpower nevű brit cég pedig az elektromágneses indukciót felhasználva kifejlesztett egy olyan aljzatot, amelyre a különféle mobiltelefonokat és mp3-lejátszókat csupán rá kell helyezni, hogy feltöltődjenek. A vállalat egyik alapítója, James Hay szerint az MIT elméleti kísérlete „nyilvánvalóan kezdeti fázisban van, de kifejezetten érdekes, a jövőre nézve.”
Azonban Hay szerint az energia egyik helyről a másikra történő eljuttatása csupán a megoldás egyik része.
„Számos kérdésre választ kell még kapni, hogy biztosítsák az áram hatékony felhasználását” – tette hozzá a Splashpower társalapítója.
