Зарядка приборов может осуществляться по воздуху

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 2018

  Одним из главных событий на состоявшейся недавно в Лас-Вегасе международной выставке новых технологий CES-2018 стала презентация детской железной дороги, созданной израильской компанией Wi-Charge.

     По игрушечным рельсам бойко бегали игрушечные паровозики, то увеличивая, то уменьшая скорость. Фокус заключался в том, что никаких батареек у паровозиков не было: необходимую для движения электроэнергию они получали из источника питания, расположенного на расстоянии нескольких десятков  метров.Так израильтяне решили познакомить мир со своим новым изобретением: передачей электроэнергии беспроводным путем, в буквальном
смысле слова — по воздуху.

     История изобретения, которое сейчас совершенствует Wi-Charge и которое в итоге изменит нашу жизнь и базовые представления об электричестве, – чисто израильская история. Когда в 2018 году вполне успешный бизнесмен и изобретатель, основатель стартовой компании "Мемплайт" 40 - летний Орталь  Альперт отдыхал за границей, у  него вдруг разрядился мобильный телефон. Переносная подзарядка тоже села, а розетки, к которой он  мог подключиться, под рукой не оказалось. И тогда Орталь  Альперт подумал, как было бы  здорово, если бы можнобыло передать электричество по  воздуху – подключиться к  расположенной за пару-тройку километров розетке и позаимствовать из нее  электроэнергию. Разумеется,такая фантазия приходила в голову многим и раньше. Но профессиональный физик и химик  Орталь Альперт стал думать над  тем, как ее реализовать, и вскоре  запатентовал первую идею о том,каким образом электричество можно преобразовать в электромагнитные волны, передавать эти волны на расстояние и затем снова  превращать в электричество.

     Разумеется, чтобы довести идею до ума, требовались деньги, и немалые. Проблема решилась неожиданно: вскоре у Орталя  появился инвестор Виктор  Вайслейб, ставший впоследствии гендиректором новой компании
Wi-Charge. Вайслейб, кстати, в израильском хайтеке — личность достаточно известная: выпускник программы "Тальпиот", он в 1999 году был удостоен премии за вклад в безопасность Израиля, а  затем создал стартап Passave, который был приобретен за 300 млн  долларов. Часть этих денег и была  вложена в новый стартап. Виктор  Вайслейб, в свою очередь, привлек  в качестве своего 

заместителя  бывшего товарища по временам  службы в армии Ури Мора, тоже  лауреата премии за выдающийся вклад в безопасность Израиля.

     Мор младше Вайслейба, дольше  него задержался в ЦАХАЛе, затем активно продвигал новации в работе социальных сетей, а когда  понял, что достиг некого  "потолка", затосковал по "настоящему делу". И  Вайслейб увлек его, предложив  именно такое. К настоящему времени Wi-Charge уже
запатентовала 12 изобретений, еще 13 находятся в стадии  патентования. Проблема передачи  электричества
по воздуху  практически решена, а это значит,  что в будущем
обладателям мобильников, планшетов, лаптопов и другой техники вообще не понадобится шнур для подзарядки. Ну, а затем на беспроводное электричество начнут переводить и другие электроприборы, так что наши правнуки почти наверняка будут с удивлением спрашивать, зачем для передачи электричества вообще нужны были провода. И,кстати, отказ от проводов сбережет мировой
экономике сотни и сотни миллиардов шекелей.

 

комментарий редакции журнала Новых Концепций:

беспроводная передача электрических мощностей имеет историю, восходящую к Николе Тесла. Цитируем википедию: 

Беспроводна́я переда́ча электри́чества — способ передачи электрической энергии без использования токопроводящих элементов в электрической цепи. К 2011 году имели место следующие успешные опыты с передачей энергии мощностьюпорядка десятков киловатт в микроволновом диапазоне с КПД около 40 %: в 1975 году в обсерватории Goldstone (Калифорния) и в 1997 году в Grand Bassin на острове Реюньон (дальность порядка километра, исследования в области энергоснабжения посёлка без прокладки кабельной электросети). Технологические принципы такой передачи включают в себя индукционный (на малых расстояниях и относительно малых мощностях), резонансный (используется в бесконтактных смарт-картах и чипах RFID) и направленный электромагнитный для относительно больших расстояний и мощностей (в диапазоне от ультрафиолета до СВЧ).

История беспроводной передачи энергии

• В 1820 году Андре Мари Ампер открыл закон (после названный в честь открывателя законом Ампера), показывающий, что электрический ток производит магнитное поле.
• В 1831 году Майкл Фарадей открыл закон индукции, важный базовый закон электромагнетизма.
• В 1864 году Джеймс Максвелл систематизировал результаты наблюдений и экспериментов, изучил уравнения по электричеству, магнетизму и оптике, создал теорию и составил строгое математическое описание поведения электромагнитного поля (см. уравнения Максвелла).
• В 1888 году Генрих Герц подтвердил существование электромагнитного поля. «Аппарат для генерации электромагнитного поля» Герца представлял собой искровой передатчик «радиоволн» и создавал волны в диапазонах частот СВЧ или УВЧ.
• В 1891 году Никола Тесла улучшил и запатентовал (патент номер 454,622; «Система электрического освещения») передатчик волн Герца для радиочастотного энергоснабжения.
• В 1893 году Никола Тесла на всемирной выставке, проходившей в 1893 году в Чикаго, продемонстрировал беспроводное освещение люминесцентными лампами^[1].
• В 1894 году Никола Тесла зажёг без проводов фосфорную лампу накаливания в лаборатории на Пятой авеню, а позже в лаборатории на Хаустон-стрит в Нью-Йорке с помощью «электродинамической индукции», то есть посредством беспроводной резонансной взаимоиндукции^[2][3][4].
• В 1894 году Джагдиш Чандра Боше дистанционно воспламенил порох, что привело к удару по колоколу, с использованием электромагнитных волн, показывая, что сигналы связи можно посылать без проводов^[5][6].
• 25 апреля (7 мая) 1895 года Александр Попов продемонстрировал изобретённый им радиоприёмник на заседании физического отделения Русского физико-химического общества.
• В 1895 году Боше передал сигнал на расстояние около одной мили^[5][6].
• 2 июня 1896 года Гульельмо Маркони подал заявку на изобретение радио.
• В 1896 году Тесла передал сигнал на расстояние около 48 километров^[7].
• В 1897 году Гульельмо Маркони передал текстовое сообщение азбукой Морзе на расстояние около 6 км, используя для этого радиопередатчик.
• В 1897 году зарегистрирован первый из патентов Тесла по применению беспроводной передачи.
• В 1899 году в Колорадо-Спрингс Тесла писал: «Несостоятельность метода индукции представляется огромной по сравнению с методом возбуждения заряда земли и воздуха»^[8].
• В 1900 году Гульельмо Маркони не смог получить патент на изобретение радио в Соединённых Штатах.
• В 1901 году Маркони передал сигнал через Атлантический океан, используя аппарат Тесла.
• В 1902 году Тесла и Реджинальд Фессенден конфликтовали из-за американского патента номер 21,701 («Система передачи сигналов (беспроводная). Избирательное включение ламп накаливания, электронные логические элементы в целом»)^[9].
• В 1904 году на Всемирной выставке, проходившей в Сент-Луисе, предложена премия за успешную попытку управления двигателем дирижабля мощностью 0,1 л.с. (75 Вт) от энергии, передаваемой дистанционно на расстояние менее 100 футов (30 м)^[10].
• В 1917 году разрушена Башня Ворденклиф, построенная Никола Тесла для проведения опытов по беспроводной передаче больших мощностей.
• В 1926 году Синтаро Уда и Хидэцугу Яги опубликовали первую статью «о регулируемом направленном канале связи с высоким усилением»^[11], хорошо известном как «антенна Яги-Уда» или антенна «волновой канал».
• В 1945 году Семён Тетельбаум опубликовал статью «О беспроводной передаче электроэнергии на большие расстояния с помощью радиоволн», в которой впервые рассматривал эффективность микроволновой линии для беспроводной передачи электроэнергии^[12][13].
• В 1961 году Уильям Браун опубликовал статью по исследованию возможности передачи энергии посредством микроволн^[14][15].
• В 1964 году Уильям Браун и Уолтер Кроникт в эфире телеканала CBS News продемонстрировали модель вертолёта, получающего всю необходимую ему энергию от микроволнового луча.
• В 1968 году Питер Глейзер предложил использовать беспроводную передачу солнечной энергии из космоса с помощью технологии «Энергетический луч»^[16][17]. Это считается первым описанием орбитальной энергетической системы.
• В 1973 году в Лос-Аламосской Национальной лаборатории продемонстрирована первая в мире пассивная система RFID^[18].
• В 1975 году на комплексе дальней космической связи обсерватории Голдстоун проведены эксперименты по передаче мощности в десятки киловатт^[19][20][21].

 

«Гранд Макет Россия» — электрическая модель автомобиля на беспроводном ходу

• В 2007 году исследовательская группа под руководством профессора Марина Солячича из Массачусетского технологического института передала беспроводным способом на расстояние 2 м энергию мощностью, достаточной для свечения лампочки мощностью 60 ватт, с КПД, равным 40 %, с помощью двух катушек диаметром 60 см^[22].
• В 2008 году фирма «Bombardier» предложила систему для беспроводной передачи энергии, названную «primove» и предназначенную для применения в трамваях и двигателях малотоннажной железной дороги^[23].
• В 2008 году сотрудники фирмы Intel воспроизвели опыты Николы Тесла 1894 года и опыты группы Джона Брауна 1988 года по беспроводной передаче энергии для свечения ламп накаливания с КПД, равным 75 %^[24].
• В 2009 году консорциум заинтересованных компаний, названный «Wireless Power Consortium», разработал стандарт беспроводного питания для малых токов, названный «Qi»^[25][26]. Qi стал применяться в портативной технике.
• В 2009 году норвежская компания «Wireless Power & Communication» представила^[27] разработанный ею промышленный фонарь, способный безопасно работать и перезаряжаться бесконтактным способом в атмосфере, насыщенной огнеопасным газом.
• В 2009 году фирма «Haier Group» представила первый в мире полностью беспроводной LCD-телевизор, основанный на исследованиях профессора Марина Солячича по беспроводной передаче энергии и беспроводном домашнем цифровом интерфейсе (WHDI)^[28][29].
• В 2011 году «Wireless Power Consortium» приступил к расширению спецификаций стандарта Qi для средних токов.
• В 2012 году начал работу частный петербургский музей «Гранд Макет Россия», в котором миниатюрные модели автомобилей получают электропитание беспроводным способом через модель дорожного полотна.
• В 2015 году учёные из Вашингтонского университета выяснили, что электричество можно передавать посредством технологии Wi-Fi^[30].
• В 2017 году учёные того же университета создали прототип мобильного телефона без батареи
• В 2018 году израильские ученые создали детскую железную дорогу, поезд которой получает энергию на расстоянии без проводов