Domácnost bez drátů

V roce 1899 inženýr srbského původu Nikola Tesla otočil v americkém Colorado Springs knoflíkem a téměř 50 metrů vysoká cívka, kterou zkonstruoval, se ocitla pod napětím 12 milionů voltů. Vyšlehly z ní blesky, nebyl to však jediný efekt. Elektrický výboj, který vytvořila, přenesl bez jakýchkoli drátů energii na vzdálenost 40 kilometrů, kde rozsvítila 200 elektrických lamp. Nikomu se při pokusu nic nestalo.

Myšlenka bezdrátového přenosu energie se tehdy ještě neujala. Nyní může zažít renesanci díky vědcům z MIT.

Domácnost bez kabelů

Základem jejich nápadu je dlouho známý princip magnetické indukce. Cívka, kterou prochází střídavý elektrický proud, okolo sebe vytváří magnetické pole, schopné zpětně indukovat elektrický proud v cívce druhé. Využívají toho dnes již běžné bezdrátové indukční nabíječky drobné elektroniky. Aby se však elektrický kartáček na zuby nebo mobilní telefon pomocí magnetické indukce nabíjel, musí se obě cívky k sobě přiblížit na minimální vzdálenost. Znamená to tedy kartáček usadit do nabíjecí kolébky a mobilní telefon vybavený speciálním obalem položit na placatou indukční destičku na přesně určené místo.

Skupina teoretických fyziků kolem doktora Marina Soljačiće z MIT zdokonalila magnetickou indukci pomocí efektu rezonance. Efekt není nepodobný tomu, jak operní pěvci hlasem rozbíjejí skleničky na druhé straně místnosti. Pokud jsou obě cívky na stejné rezonanční frekvenci, jejich magnetická pole se pevně spojí a přenesou elektrickou energii na větší vzdálenosti, velmi efektivně a bez zbytečných ztrát. Při pokusu v univerzitní laboratoři se takto podařilo rozsvítit šedesátiwattovou žárovku ze dva metry vzdáleného zdroje energie.

Vědci chtějí svůj nápad komerčně využít, a založili proto společnost WiTricity; první reálné produkty už se rýsují. Patří k nim například mobil, jenž se nabíjí na kterémkoli místě podložky, bez nutnosti jej přesně umístit, případně i ve vzduchu kus od ní. Nabíjecí podložka dokáže také rozsvítit světla a probudit k životu jakoukoli další elektroniku v dosahu asi 20 centimetrů.

Podobně jako tato podložka mohou fungovat i běžné věci okolo nás, například stoly či stěny. Mobilní telefon nebo notebook položený na stůl, v němž je ukryta nabíjecí cívka, se tak může dobíjet, i když je zrovna v tašce. Nebo obráceně: počítač poslouží jako vysílač napájející okolní bezdrátové periferie. Kde vzdálenost nedostačuje, pomůže rezonanční opakovač, který je schopen prodloužit funkční vzdálenost stejně jako kabelová prodlužovačka.

Existuje už i prototyp bezdrátové domácnosti. V jedné zásuvce je připojena základní cívka, pod kobercem i pod stoly jsou umístěné opakovače. Cokoli v tomto prostoru tak může fungovat bez kabelového přívodu – počítač, lampičky, dobíjet se může mobil nebo tablet a podobně. Otázkou zůstává jen vliv na lidské zdraví. Vynálezci systému tvrdí, že u čistě magnetického pole nejsou pozorovány prakticky žádné škodlivé vlivy, což opírají o studie z minulosti. Nebezpečný elektrický proud se v lidském těle kvůli této technologii neindukuje.

Zaparkovat a nabíjet

Loni v září se společnost WiTricity spojila s automobilkou Mitsubishi, se kterou bude spolupracovat na novém systému nabíjení elektrických vozidel. Základem jsou dvě desky o hraně zhruba metr; jedna se upevní ke spodku automobilu (váží asi deset kilogramů) a připojí se k bateriím. Druhá může být instalována na parkovacím místě nebo pod vrstvou betonu prakticky kdekoli. K nabíjení elektromobilu by tak stačilo pouze na patřičném místě zastavit. Rozdíl oproti existujícím systémům indukčního nabíjení aut je v tom, že řidič nemusí zaparkovat nijak zvlášť přesně. Doba nabíjení se ale zatím nezkracuje, pro systém WiTricity by byla přibližně osm hodin.

Společnost WiTricity se snaží o to, aby její technologie pronikla i do medicíny, byznysu či armády. Největší překážkou jejího šíření je prozatím skutečnost, že stávající elektronika dokáže s tímto systémem fungovat, pouze pokud je doplněna o odpovídající cívku. Ta může být malá a výkonná, výrobci elektroniky s ní však zatím nepočítají. Na mobilní telefony je tak třeba používat speciální pouzdra a spotřebiče musí být cívkou dovybaveny. Zbývá tedy přesvědčit výrobce elektroniky, aby nezbytné součástky do svých zařízení instalovali už při výrobě.