Katie Halls ideelle hjem har ikke stikkontakter, men strukturen, hun forestiller sig, vil være udstyret med de samme slags apparater, der findes i næsten enhver moderne bolig. Den eneste forskel? Elektronikken - som bredskærms-tv, køleskab, computere og lys - vil alle blive drevet af energi, der transmitteres trådløst fra væggene.
Det er en vision for fremtiden, der ikke er så langsigtet, som den ser ud, især når du er klar over, at grundlæggende for teknologien findes allerede. Det var lige omkring århundredeskiftet, at den indflydelsesrige opfinder og Thomas Edison-rival Nikola Tesla forsøgte at anvende sit arbejde på vekselstrøm til at bygge et tårn, der ville stråle trådløs strøm til fjerntliggende steder som boliger og virksomheder.
Selvom planerne for denne struktur blev bortfalder, efter at investorer trak stikket til finansiering, en opstart ved navn WiTricity, hvor Hall serverer som teknologichef, håber at kunne ekstrapolere fra denne vision ved at udvikle en ny teknologi, der muligvis tillader os til sidst at slippe af med stik.
Indtil videre har virksomheden brugt sin innovativ opladningspude til at oplade kendte forbrugerprodukter. For at det skal fungere, skal et fjernsyn f.eks. Eller en iPhone være udstyret med en modtager. For telefonen designede WiTricity en speciel sag, der blev afsløret på dette års Consumer Electronics Show, der synkroniseres med opladningspuden. Sagen er vist i test for at levere strøm med det dobbelte af hastigheden på smartphonens standard 5-watt oplader.
For at demonstrere, hvordan teknologien fungerer, frigav virksomheden en video, der viser, hvordan en bruger kunne klæbe opladepuden under sit skrivebord, tilsluttet. Efter at have skubbet en iPhone ind i WiTricity-sagen, begynder enheden at gøre det oplad trådløst gennem bordet. Telefonen begynder at oplade, når den er placeret et sted inden for 7-fods rækkevidde for strømkilden, ifølge videoen; flere enheder kan også oplades ved hjælp af en enkelt "basisoplader."
En dag, mener virksomheden, vil næsten al forbrugerelektronik komme med trådløse strømkapaciteter, meget på samme måde mest mobile enheder i dag har integreret Bluetooth og andre trådløse forbindelsesfunktioner. WiTricity har allerede flere partnerskaber med virksomheder, der bruger teknologien til at udvikle nye produkter.
På en måde svarer WiTricity's "resonante induktive koblings" -teknologi til det, der bruges i elektroniske tandbørster. For at generere et magnetfelt passerer skiftende elektriske strømme gennem en jernspole placeret inde i tandbørstens strømkilde. Når dette felt kommer i kontakt med en anden spole, der er bygget inde i tandbørsten, inducerer det en strøm til at drive enheden. Men denne opsætning, selvom den er trådløs, er begrænset af det faktum, at magnetfelterne er relativt små. Brug af denne metode kræver, at husholdningsapparater placeres i en nøjagtig position og i meget tæt nærhed til strømkilden, når de genoplades.
Resonant induktiv kobling er meget mere alsidig. Med denne metode har den induktive spole inde i strømkilden flade, cirkulære metalliske plader fastgjort til hver ende. Disse “kondensatorplader”, som de er kaldte, er anbragt i afstand fra hinanden, hvilket får spolen til at "resonere", når strømme strømmer gennem den. Tanken er, at et magnetfelt, der udsendes gennem resonans, kan rejse længere afstande og overføre energi mere effektivt end konventionel trådløs opladning, så længe en anden genstand (i dette tilfælde en spole i modtageren) resonerer med omtrent samme frekvens.
I 2007 demonstrerede et team af forskere ved MIT potentialet ved et sådant system i et eksperiment. De var i stand til at bruge en resonator eller strømkilde til at tænde for en 60-watts lyspære, der sad omkring syv meter væk. Resultaterne blev detaljeret i tidsskriftet Science .
Kort efter skabte opfinderen, MIT fysikprofessor Marin Soljačić WiTricity for at videreudvikle og kommercialisere teknologien. Hans udviklingsteam med base fra Boston undersøger måder til at forbedre teknologiens rækkevidde og effektivitet, da komponenterne - som spole og resonator - er skrumpet ned for at passe ind i mindre mobile gadgets. (Større spoler, de har fundet, tilbyder generelt bedre effektivitet over større afstande).
"Vores vigtigste konkurrenter er dybest set en ledning og en stikkontakt, " siger Hall. "Så for at få [teknologien] hvor den er effektiv nok til at være praktisk, arbejder vi på forbedringer som at integrere sensorer, afhængigt af om en enhed er inden for rækkevidde, kan automatisk registrere, hvornår feltet skal tændes eller slukkes, så det ikke spilder energi. ”
Mens forestillingen om at kanalisere energi gennem en køkkenbord, for eksempel at køre en brødrister helt sikkert vil hæve nogle øjenbryn sundt, hævder Hall, at det system, de har oprettet, er lige så sikkert som andre former for energitransmission, såsom WiFi-signaler, der kommer fra en router.
”Energien, der strækker sig fra kilden, er faktisk ikke elektricitet, ” forklarer hun. ”Vi lægger faktisk et magnetfelt i luften, der ikke er strålende og ikke påvirker os.”
Hall siger, at hun og hendes team har optimeret teknologien til det punkt, hvor det kan konvertere mere end 95 procent af magnetfeltets energi til elektricitet, nok til at juice igen en mobiltelefon hurtigere end med en konventionel vægoplader.
Teknologien har dog sine skeptiske. Ambient Devices-grundlægger David Rose siger, at der er stor usikkerhed omkring den langsigtede vedtagelse af trådløs strøm, fordi det vil kræve støtte fra branchens største aktører.
"Det tager alle Toyota at gøre alle deres næste generation af elektriske biler, og Mercedes og Audi og alle andre for at de fleste vil have en af disse i deres garage, " fortalte Rose til WGBH News . "Og det tager også en stor forbrugerelektronikafspiller som Samsung eller Apple og Starbucks og steder, som folk går for at få dette accepteret bredt. Det er en enorm op ad bakke, som virksomheden står over for for enhver stor systemomfattende ændring."
Så hvor vil forbrugere se langdistance trådløs i fremtiden? Virksomheden har for nylig licenseret sin teknologi til Toyota, der planlægger at tilføje trådløs opladningskapacitet til sin kommende række elektriske og hybridbiler inden for de næste par år, ifølge Hall. WiTricity har også modtaget interesse og økonomisk opbakning fra den taiwanske mobile elektronikproducent Foxconn og chipproducenten Intel.
"Det vil sandsynligvis begynde at gøre sin måde kommercielt som en funktion, der er pakket ind i omkostningerne ved at købe en bil eller enhed, " siger Hall. "Men når teknologien bliver mere allestedsnærværende, kan virksomheder muligvis begynde at installere dem [trådløs opladning] i vægge og gulv og til sidst næsten alle bygninger ikke har forretninger længere. Jeg mener, forestil dig det. ”
