14 juni 2007

Onderzoekers aan het Massachusetts Institute of Technology (MIT) hebben ontdekt hoe electriciteit draadloos over te dragen, een techniek die ze 'WiTricity' genoemd hebben. De techniek heeft een gigantische potentie, zoals het opladen van accu's van telefoons, laptops, robots e.d. Maar zover is het nog niet, want de onderzoekers hebben nog heel wat werk te doen. Het apparaat waarmee getest werd bereikte namelijk maar een efficiency-graad van 40 % en dat is te weinig om in de 'echte' wereld succes te hebben. De techniek werd gedemonstreerd door een onderzoeksteam uit het Department of Physics, dat van Electrical Engineering en Computer Science en het Institute for Soldier Nanotechnologies (ISN), allemaal van het MIT. De resultaten van het onderzoek werden donderdag 7 juni gepubliceerd in Science Express, de online publicatie van het tijdschrift Science. Tot de onderzoekers behoorden Marin Soljacic, Andre Kurs, Aristeidis Karalis, Robert Moffatt, Peter Fisher en John Joannopoulos. Het onderzoek werd eigenlijk veroorzaakt door Soljacic's frustratie met opladers voor mobiele telefoons. 'After being awakened repeatedly at night by my cell phone beeping to signal that it hadn't been charged, it occurred to me that it would be so great if the thing took care of its own charging', zo legt hij uit.'

Soljacic begon zich af te vragen welke fysische fenomenen dat zouden kunnen realiseren. Een paar jaar later, bij het testen van van een aantal theoretische voorspellingen, slaagde Soljacic's onderzoeksteam er in om een 60-watt lamp te laten branden met een electriciteitsbron die zonder enige verbinding op meer dan een meter afstand stond. Soljacic: 'While past experiments using techniques such as electromagnetic radiation — the technology used for wirelessly transmitting information — have found that too much power is lost, we used magnetically coupled resonance instead. Whereas radiation spreads in all directions, coupled resonant objects allow a relatively efficient exchange of energy between them while having minimal impact on other objects nearby'. Een klassiek voorbeeld van resonantie is de operazanger die een wijnglas laat springen. In een zaal met honderd identieke wijnglazen, elk tot een verschillende niveau gevuld, zal die operazanger slechts dat glas laten springen dat dezelfde frequentie heeft als zijn stem. De andere glazen blijven ongeschonden. Dit is akoestische resonantie. Het MIT-onderzoeksteam gebruikte magnetische resonantie. 'With one copper coil attached to the power source and another at the receiving end, the system fills the space around it with a non-radiative magnetic field. The resonant nature of the process ensures that the interaction between the sending unit and the receiving unit is strong while the interaction with the rest of the environment is weak. The fact that magnetic fields interact so weakly with biological organisms is important for safety considerations', zegt Kurs, een deelnemende natuurkunde-student. De mogelijkheden zijn in potentie zeer groot. Karalis, een Ph.D. Student in electrical engineering: 'This whole technology was developed because of the presence of all these mobile devices. The applications are almost identical to those for batteries — if we could use wireless energy instead, we would never need to replace or recharge the batteries, and could even get rid of them in the end. 'Once, when my son was about three years old, we visited his grandparents' house', zo zei Soljacic. 'They had a 20-year-old phone and my son picked up the handset, asking, 'Dad, why is this phone attached with a cord to the wall?' That is the mindset of a child growing up in a wireless world', zo legt hij uit. 'My best response was, 'It is strange and awkward, isn't it? Hopefully, we will be getting rid of some more wires, and also batteries, soon'.