موبایل خود را به صورت بی سیم شارژ کنید

زمانی که شرکت وای‌تریسیتی با حمایت دانشگاه ام‌آي‌تی آمریکا راه‌اندازی شد، همگان محصول این استارت‌آپ را نتیجه یک تفکر علمی تخیلی می‌دانستند؛ الکتریسیته‌ بی‌سیم؛ جریانی که قرار بود از یک ایستگاه پایه به دستگاه‌های الکترونیکی در هر کجای شهر و خانه مخابره شود.

ایده اولیه در یک کلام قرار بود همگان را از شر سیم‌های الکتریسيته رها کند؛ ایده‌ای که حدود ۱۰ سال قبل ذهن مارین سول‌یاچی، استاد فیزیک دانشگاه ام‌آی‌تی را به خود مشغول کرد. او بعد از آنکه چندین شب پیاپی صدای بیپ باتری موبایل خود را می‌شنید و متوجه کمبود شارژ آن می‌شد، با خود فکر کرد چگونه است که با وجود برق و الکتریسيته در تمام مکان‌های زندگی‌اش چون خانه و محل کار و ماشین، باز هم همیشه باتری موبایلش از کمبود شارژ در عذاب است و همین فکر او را به صرافت عملی‌کردن رویایش یعنی استفاده از الکتریسيته بی‌سیم انداخت. یک سال بعد شرکت WiTricity با محوریت همین ایده راه‌اندازی شد و امروز با گذشت یک دهه شاهد عملی‌شدن این رویای ظاهرا تخیلی هستیم.

خودروها، باتری‌های قلب، لپ‌تاپ‌ها و موبایل‌های هوشمند حالا از طریق تکنولوژی بی‌سیم قابل شارژ هستند.

اریک گیلر، مدیرعامل شرکت وای‌تریسیتی در کنفرانس بین‌المللی تد، برای نخستین‌بار نسخه نمایشی ایده این کمپانی را مطرح می‌کند و می‌گوید چیزی نمانده تا بشر از شر سیم‌ها برای همیشه رها شود.

او وای‌تریسیتی را یک اختراع در شرف تولید انبوه می‌داند که هرچند هنوز هزینه‌های تولید جهانی آن بالاست، عملی‌شدنش حتی در مقیاس محدود به این معناست که می‌تواند سودای جهانی‌شدن را هم در سر بپروراند. 

نخستین ایده‌های الکتریسیته بی‌سیم متعلق به نیکلاس تسلا و مربوط به حدود ۱۰۰‏ سال پیش بود.

هیچ‌کس فکرش را هم نمی‌کرد‌ که بخواهد به طور بی‌سیم برق را جابه‌جا کند. همگان باور داشتند که این تکنولوژی به درد کسی نخواهد خورد، اما تسلا تصمیم گرفت مجموعه آزمایش‌هایی در راستای ایده‌اش انجام دهد. او سیم‌پیچ تسلا را اختراع کرد. این برج در اوایل دهه۱۹۰۰‏ میلادی در لانگ آیلند ساخته شد و  اصل ایده در تئوری این بود که این برج بتواند برق را به هر نقطه از زمین منتقل کند. هرچند در عمل مشخص نشد که این تکنولوژی موفق بوده یا نه، چرا‌که تحقیقات ایالتی آمریکا همان دوران به دلایل امنیتی این پروژه را متوقف کرد و الکتریسيته‌های بی‌سیم بین زمین و هوا معلق ماندند.

اریک گیلر می‌گوید: «این ایده، که بیش از ۱۰۰ سال از عمرش می‌گذرد، یک چیز مهم درباره برق به ما آموخت: ما انسان‌ها عاشق آن هستیم! اگر شما تنها یک پیاده‌روی کوتاه اطراف خانه داشته باشید، هزاران میلیارد دلار سرمایه را می‌بینید‌ که سیم‌هایی را نگه می‌دارند‌ که برق را از جایی که تولید می‌شود، به جایی که استفاده می‌شود جابه‌جا می‌کند.

و دیگر اینکه، ما عاشق باتری‌ها هستیم! و برای کسانی از ما که برای محیط زیست اهمیت قائل هستند، سالانه حدود ۴۰میلیارد باتری یک‌بار مصرف ساخته می‌شود‌ اما هیچ‌وقت با خودتان فکر کرده‌اید که این باتری‌ها و سیم‌ها بعد از متلاشی‌شدن چه بلایی به سرشان می‌آید؟ آنها تجزیه شده و به فاجعه‌ترین شکل ممکن وارد اکوسیستم زباله‌ها می‌شوند».

چندین سال پیش گروهی از دانشمندان فیزیک نظری دانشگاه ام‌آی‌تی کار ‌روی نظریه انتقال انرژی از راه دور را آغاز کردند‌. نهایتا آنها موفق شدند یک لامپ ۶۰ وات را از فاصله حدود ۲ متری روشن کنند. بازده این انتقال حدودا ۵۰ درصد بود‌ که همچنان هزاران بار از بازدهی یک باتری برای انجام همین کار بیشتر است. هرچند از نظر آنها روشن‌کردن لامپ کار پیش‌پاافتاده‌ای بود، اما به هر حال توانستند لامپ را با موفقیت روشن کنند. 

همه این ایده‌ها از پروفسوری شروع شد که سه شب پیاپی در نیمه‌شب به خاطر صدای بوق هشدار کمبود شارژ تلفن همراه همسرش از خواب پریده بود. او با خودش فکر کرد‌:‏ «با این همه برقی که داخل دیوارهاست، چرا کمی از آنها داخل این گوشی من نیست تا من بتوانم بخوابم؟» در نتیجه او ‎‎ایده ‎‏جابه‌جایی انرژی تشدید‌شده را مطرح کرد. در حالت معمول ‏یک جابه‌جایی انرژی شامل دو سیم‌پیچ است‌ که خیلی‌خیلی به هم نزدیک هستند و جابه‌جایی انرژی به طور مغناطیسی و بی‌سیم را تنها از فاصله بسیار نزدیک انجام می‌دهد.

ابتکار دکتر سول‌یاچی این بود که فاصله بین سیم‌پیچ‌ها را در یک مبدل بیشتر از فاصله استفاده شده در مبدل‌های معمولی کرد. اریک گیلر در توضیح ایده خلاق سول‌یاچی می‌گوید: «اما این اختراع چگونه کار می‌کند؟ 

یک سیم‌پیچ را تصور کنید که یک خازن به آن متصل شده باشد.

اگر بتوانید باعث شوید سیم‌پیچ ‎دچار تشدید شود‏، در این صورت آن با جریان متناوب و با فرکانسی بسیار بالا نوسان خواهد کرد. در این شرایط اگر شما دستگاه دیگری را به اندازه کافی ‏نزدیک منبع بگذارید‌ که دقیقا با همان فرکانس منبع کار کند، این دو عملی را انجام می‌‌دهند که به آن القا گفته می‌شود و انرژی مغناطیسی بین آن دو ‏منتقل می‌شود. روند کار به این صورت است:‏ اول با الکتریسیته شروع می‌شود‌‏، سپس به میدان مغناطیسی تبدیل می‌شود، میدان مغناطیسی توسط سیم‌پیچ دیگر گرفته می‌شود‌ و دوباره به الکتریسیته تبدیل می‌شود و می‌توانید از آن نیروی الکتریسیته استفاده کنید».

اریک گیلر توضیح می‌دهد:‌ «اولین پرسشی که ممکن است پیش بیاید این است: بعضی از مردم بابت آسیب‌هایی که تلفن‌های همراه به سلامتی می‌زنند، نگران هستند. اما تاثیر این اختراع‌ روی سلامتی چگونه است؟ اولین مورد لازم به ذکر این است که این تکنولوژی «پرتوزا» نیست. به عبارتی هیچ‌گونه امواجی ایجاد نمی‌کند. هیچ میدان الکتریکی در فضا وجود ندارد،‏ این یک میدان مغناطیسی است. الکتریسیته تنها در وسیله‌ای که به آن منبع می‌گوییم و در وسیله برقی که از آن استفاده می‌کنیم، وجود دارد و میزان میدان مغناطیسی که در فضا ایجاد می‌شود‏، تقریبا معادل میدان مغناطیسی کره زمین است ‌که در حال حاضر ما در آن زندگی می‌کنیم».

او ادامه می‌دهد: «و نکته جالب دیگری که در مورد این تکنولوژی وجود دارد، این است که این انرژی تنها به وسایلی داده می‌شود که دقیقا فرکانس منبع را دارند و حقیقتا غیر‌ممکن است که با روش‌های انتقال انرژی طبیعی چنین کاری بکنید. دستگاه‌های الکترونیکی قابل حمل‏، وسایل برقی خانگی‌، کابل‌های مزاحم زیر میز، کاربردهای صنعتی،‏ خودروهای الکتریکی‌ و نهایتا دستگاه‌های سلامت و پزشکی داخل بدن که امروز مرگ‌و‌میرهای فراوانی تنها به علت تعویض باتری‌های داخل قلب و جراحی‌های باز اتفاق می‌افتد، همه از مواردی هستند که به واسطه وای‌تریسیتی انقلابی در شارژ آنها ایجاد خواهد شد».

منبع: شنبه مگ