Передача энергии на расстоянии

В начале июня 2007 года американцы гордо заявили всему свету, что скоро нам не надо будет подключаться к сети, чтобы подзарядить свои ноутбуки, сотовые телефоны и т.п. Кабели, провода, розетки станут не нужны, начнется новая жизнь.

Даже солидные издания, вроде Science, перепечатали эту весть как научную сенсацию. Но, спрашивается, из-за чего столько шума? Оказывается, физики из Массачусетского технологического института (MIT) сумели передать энергию на расстояние. Может быть, на большое расстояние? Да нет, всего лишь на пару метров. Значит, систему создали мощную? «Запитали» холодильник, пылесос, лэптоп? Не обольщайтесь - «сама собой» зажглась 60-ваттная лампочка, только и всего. Система, как выяснилось, эффективна на 40%. Но тогда, наверное, устройство создали миниатюрное? Увы, диаметр катушек - более полуметра.

Тем не менее для СМИ уже готова красивая байка о том, что именно подвигло изобретателя на этот научный прорыв. Доктор Марин Солячич постоянно забывал зарядить свой сотовый телефон. В конце концов ему это надоело. Было бы здорово, подумал Солячич, если бы телефон заботился о себе сам и подзаряжался, когда ему надо.
Доктор Солячич рассказывает и такую историю:
- Когда моему сыну было около трех лет, мы с ним ездили к его дедушке. В доме был старый телефон, которому лет 20, и сын, подняв трубку, спросил: «Папа, а зачем здесь провод?» Таково мышление ребенка, растущего в беспроводном мире. Надеюсь, ему удастся избавиться еще от какого-то количества проводов и батарей.
Ну, это не ново.

- Идея основана на принципах, которые известны более сотни лет, - справедливо отмечает Дуглас Стоун, физик-теоретик из Йельского университета, отмечая, впрочем, удивительную простоту устройства, созданного в MIT. Физики давным-давно знают, что переменные магнитные поля создают электрическое поле и наоборот. И это явление называется электромагнитной индукцией. Благодаря ей работают силовые трансформаторы и электромоторы. Или, например, подзаряжается электрическая зубная щетка. Однако индукция срабатывает лишь на очень малом расстоянии. Можно ли его увеличить?

И тут доктора Солячича осенило: ведь энергию можно не посылать от передатчика к приемнику как обычную волну (как это происходит при передаче световых волн, радиоволн и микроволн), а использовать передатчик для заполнения пространства «не излучаемым» электромагнитным полем! Лишь те объекты, которые способны войти в резонанс с частотами этого поля, станут поглощать энергию. Физики MIT предложилитакой вариант.

Нужно сделать катушку с длинным проводом, концы которого почти соприкасаются. А вот эта «прореха» между ними выбивает электроны, которые мечутся туда-сюда по катушке, заставляя магнитное поле колебаться с определенной частотой. Колебания электронов во второй катушке тоже должны иметь ту же частоту, тогда будет происходить «накачка» заряженными частицами резонансной системы двух катушек. Ну, это наподобие того, как дрожит хрустальный бокал, когда оперный певец возьмет подходящую ноту. Иными словами, метод, предложенный MIT, основан на феномене магнитного резонанса электромагнитных волн низкой частоты - в данном случае, 10 МГц. А вот все нерезонирующие объекты, попадающие в это поле, не будут прерывать сигнал и не смогут забирать слишком уж много энергии.

Одна медная катушка подключается к источнику электроэнергии, а вторая находится в электромагнитном поле первой. И когда ток пропускали через первую катушку, лампочка, подключенная ко второй катушке, загоралась. В Массачусетсе эту затею назвали WiTricity - от английских слов Wireless electricity, то есть беспроводное электричество. Пока что удается осуществлять переброску энергии не более чем на 9 футов (2,74 м). Но команда уверена, что достаточно разместить по одному источнику в каждой комнате (например, встроить в потолок) и можно будет обеспечивать энергией весь дом. Приемник и передатчик вовсе не обязаны находиться в пределах видимости друг друга. Как говорит профессор Питер Фишер, «если лэптоп находится в комнате, оборудованной источником беспроводной энергии, этот ноутбук будет заряжаться сам - автоматиески, и его не надо будет подключать к розетке. Солячич и его группа из MIT уверяют, что готовы поработать над менее громоздким устройством и добиться при том увеличения расстояния и снижения потерь. Планируется в ближайшем будущем «запитать от системы что-нибудь крупнее лампочки например, автоматическиий пылесос. И уже заговорили о практическом применении таких устройств в медицине - для энергоснабжения вживляемых в тело имплантатов.

Но вот вопрос: надо ли вообще развивать это направление? И, кстати, как среагировали на эту новость читатели?
По-разному. Житель Сан-Антонио справедливо отмечает, что идея не нова и даже рассказывает, что кое кто давно этим пользуется - на практике. В Техасе он видел силосную башню, опутанную проводами: фермер берет электроэнергию (бесплатно!) из проходящей над башней высоковольтной линии электропередачи. Очень удобно освещать таким образом расположенный на отшибе амбар.

А что же ученые? Неужто они не додумались? Отнюдь. Хотя пути выбирают разные. Почитайте хотя бы материалы Ю.П.Воронова пo беспроводной передаче энергии с помощью лазеров на свободных электронах. Или с помощью микроволнового излучения - проект, уже много лет осуществляемый на острове Реюньон в Индийском океане. Но главное в том, что Никола Тесла осуществлял передачу энергии без проводов еще в начале 1900-х годов! Только масштабы у него были намного более впечатляющими последнее время много об этом пишут.

В нашем Интернете, к примеру, есть статья Н.В.Косинова "Эксперименты по беспроводной передаче энергии: подтверждение революционных идей Н.Теслы". Или статья С.Славина "Тунгусский взрыв устроил Никола Тесла?" («МЗ» № 12, 2007). Посмотрите также «НЛО» (№ 20, 2007). Но, по счастью. Тесла отказался от своих затей, как только понял, насколько это опасно. Как пишет профессор Марк Сайфер в своей книге о Николе Тесле, гениальный серб «преследовал идею осветить небеса при помощи передатчика-усилителя, излучающего электрическую энергию в стратосферу. Теоретически один или несколько таких передатчиков могли бы нанести сокрушительный удар по любой точке земного шара. Например, точно нацеленный импульс в несколько миллионов вольт способен парализовать системы связи любого крупного города».

И, как сказано в статье М Шапкина «Неизвестная рукопись Николы Теслы» («ПК» №5, 2007), изобретатель понял, что его идея «может быть опасна для человечества». И вскоре в этом убедился. «...Результатов своего эксперимента я не знал. И только потом, прочитав в газетах о необычных явлениях, я понял, какое страшное оружие создал. Я, конечно, ожидал, что будет сильный взрыв. Но это был даже не взрыв - это была катастрофа!» Речь, скорее всего, шла о Тунгусской катастрофе. И «мишенью» (возможно, случайной) стала не лампочка, а сибирская тайга. Так что, даже если исследователям из MIT удалось бы зажечь лампочку на расстоянии не двух, а 800 метров, как это делал Тесла, или перебросить энергию за многие тысячи километров, как это сделал Тесла, стоит ли к этому стремиться? Стоит ли дважды наступать на одни и те же грабли?..