Ещё совсем недавно передача энергии без проводов ассоциировалась либо с фантастикой, либо с неэффективными экспериментами, где на выходе оставались считаные милливатты. Электричество казалось принципиально привязанным к меди, розеткам и контактам.
Но за последние годы эта картина начала стремительно меняться, и беспроводная передача энергии стала одной из самых быстроразвивающихся областей современной электротехники.
Один из знаковых моментов произошёл несколько лет назад, когда исследовательская группа Массачусетского технологического института продемонстрировала беспроводную передачу мощности порядка 60 ватт на расстояние около двух метров с эффективностью примерно 40%.
Результаты были опубликованы в журнале Science и стали важной вехой - речь шла уже не о лабораторных микромощностях, а об уровне энергии, сопоставимом с зарядкой реальных бытовых устройств. Фактически это был первый серьёзный сигнал, что беспроводная передача энергии может выйти за пределы экспериментов и войти в повседневную жизнь.
С тех пор исследования пошли сразу по нескольким направлениям. Учёные и инженеры научились точнее формировать электромагнитные поля, снижать потери, адаптировать системы к изменению положения приёмника и даже динамически подстраивать передачу под конкретное устройство.
Росли также и дальность, и эффективность. То, что ещё недавно считалось физическим пределом, сегодня постепенно превращается в инженерную задачу.
Особенно важно, что беспроводная передача энергии перестаёт быть строго статичной - больше не требуется, чтобы источник и приёмник жёстко совпадали по положению.
Именно здесь начинается самое интересное. Современные разработки всё чаще ориентируются на передачу энергии от стационарного источника к подвижному приёмнику.
Это означает, что устройство может получать питание в процессе движения, не останавливаясь и не подключаясь к контактам. В бытовом масштабе это открывает путь к зарядке смартфонов, ноутбуков и носимых устройств просто в пространстве - без кабелей и точного позиционирования на зарядной площадке.
Но наибольший интерес эта идея вызывает в контексте электротранспорта.
Не в фантастическом смысле "машина едет везде и всегда", а на специальных участках дорог, где под асфальтом уложены передающие катушки. Когда электромобиль проезжает над ними, он получает энергию через магнитное поле - примерно так же, как смартфон на беспроводной зарядке, только мощнее и сложнее (надеюсь, что такое упрощение описание процесса окажется допустимым).
Это не концепты для выставок - по этим дорогам реально ездили машины и автобусы, получая энергию на ходу. Мощности пока умеренные и они не кормят автомобиль полностью, но заметно замедляют разряд батареи или поддерживают заряд на постоянном уровне на определённых маршрутах.
Есть и второй класс экспериментов - статическая беспроводная зарядка высокой мощности. Тут всё проще и в целом подобные подходы уже используются применительно к смартфонам. Электромобиль просто останавливается над площадкой, без кабеля, и получает десятки киловатт. Это уже коммерчески близко и решает проблему износа разъёмов, грязи, снега и автоматизации - особенно для такси и общественного транспорта.
Ни один серьёзный проект не обещает вечный электромобиль. Это популярное упрощение в научпоп изданиях. Реальная цель инженеров - уменьшить размер батареи, продлить запас хода, убрать часть остановок и встроить зарядку в инфраструктуру.
Конечно, до массового внедрения таких систем ещё очень далеко. Остаются вопросы безопасности, стандартизации, стоимости и воздействия на окружающую среду.
Но сам факт того, что беспроводная передача энергии перешла из разряда экзотики в область прикладной инженерии, говорит о многом. Электротехника постепенно избавляется от проводов - так же, как когда-то связь избавилась от проводной телефонии. И, возможно, через несколько десятилетий розетка будет восприниматься как архаизм, напоминание о времени, когда энергия не умела свободно перемещаться в пространстве.
⚠️ Телеграм канал проекта. Заходи, подписывайся, читай интересное!