Katie Halls ideelle hjem har ikke stikkontakter, men strukturen hun ser for seg vil være utstyrt med samme slags apparater som finnes i omtrent enhver moderne bolig. Den eneste forskjellen? Elektronikken - som bredskjerm-TV, kjøleskap, datamaskiner og lys - vil alle bli drevet av energi som overføres trådløst fra veggene.
Det er en fremtidsvisjon som ikke er så langsiktig som den ser ut, spesielt når du innser det grunnlaget for teknologien eksisterer allerede. Det var rett rundt begynnelsen av 1900-tallet at den innflytelsesrike oppfinneren og Thomas Edison-rivalen Nikola Tesla forsøkte å bruke sitt arbeid på vekselstrøm for å bygge et tårn som ville stråle trådløs strøm til fjerntliggende steder som boliger og bedrifter.
Selv om planene for den strukturen ble opphørt etter at investorer trakk støpselet på finansiering, startet en oppstart med navnet WiTricity, der Hall serverer som teknologisjef, håper å ekstrapolere fra den visjonen ved å utvikle en ny teknologi som kan tillate oss til slutt å gjøre unna pluggene helt.
Så langt har selskapet brukt sitt nyskapende ladepute for å lade kjente forbrukerprodukter. For at den skal fungere, må for eksempel en TV eller en iPhone være utstyrt med en mottaker. For telefonen designet WiTricity en spesiell sak, avduket på årets Consumer Electronics Show, som synkroniseres med ladeputen. Saken er vist i tester for å levere strøm med det dobbelte av hastigheten på smarttelefonens standard 5-watt lader.
For å demonstrere hvordan teknologien fungerer, ga selskapet ut en video som viser hvordan en bruker kunne feste ladeputen under skrivebordet sitt, plugget inn. Etter å ha sklidd en iPhone inn WiTricity-saken begynner enheten å gjøre det lader trådløst gjennom bordet. Telefonen begynner å lade når den er plassert hvor som helst innenfor 7 fot rekkevidden til strømkilden, ifølge videoen; flere enheter kan også lades ved hjelp av en enkelt "baselader."
En dag, tror selskapet, vil nesten all forbrukerelektronikk komme med trådløse strømkapasiteter, mye på samme måte mest mobile enheter i dag har integrert Bluetooth og andre trådløse tilkoblingsfunksjoner. WiTricity har allerede flere partnerskap med selskaper som bruker teknologien til å utvikle nye produkter.
På en måte er WiTricitys "resonante induktive koblings" -teknologi lik den som brukes i elektroniske tannbørster. For å generere et magnetfelt, går vekslende elektriske strømmer gjennom en jernspole plassert inne i tannbørstenes strømkilde. Når dette feltet kommer i kontakt med en annen spole, bygget inne i tannbørsten, induserer det en strøm til å drive enheten. Men dette oppsettet, selv om det er trådløst, er begrenset av det faktum at magnetfeltene er relativt små. Å bruke denne metoden vil kreve at husholdningsapparater plasseres i en nøyaktig posisjon og i veldig nærhet til strømkilden når de lades opp.
Resonant induktiv kobling er mye mer allsidig. Med denne metoden har den induktive spolen inne i kraftkilden flate, sirkulære metallplater festet til hver ende. Disse “kondensatorplatene”, som de er kalt, er plassert litt fra hverandre, noe som får spolen til å "resonere" når strømmer strømmer gjennom den. Tanken er at et magnetfelt som sendes ut gjennom resonans kan reise lengre avstander og overføre energi mer effektivt enn konvensjonell trådløs lading så lenge et annet objekt (i dette tilfellet en spole i mottakeren) resonerer med omtrent samme frekvens.
I 2007 demonstrerte et team av forskere ved MIT potensialet til et slikt system i et eksperiment. De var i stand til å bruke en resonator, eller strømkilde, for å slå på en 60-watts lyspære som satt omtrent syv meter unna. Resultatene ble detaljert i tidsskriftet Science .
Like etter opprettet oppfinneren, MIT fysikkprofessor Marin Soljačić WiTricity for å videreutvikle og kommersialisere teknologien. Utviklingsteamet hans, basert fra Boston, ser på måter å forbedre teknologiens rekkevidde og effektivitet da komponentene - for eksempel spole og resonator - blir redusert for å passe inn i mindre, mobile apparater. (Større spoler, har de funnet, gir generelt bedre effektivitet over større avstander).
Hall for å få [teknologien] der den er effektiv nok til å være praktisk, jobber vi med forbedringer som å integrere sensorer som, avhengig av om en enhet er innenfor rekkevidde, kan automatisk oppdage når du vil slå feltet av eller på, slik at det ikke kaster bort energi. "
Mens forestillingen om å kanalisere energi gjennom en kjøkkenbenk, for eksempel for å kjøre en brødrister, er sikker på å heve noen øyenbryn på en sunn måte, hevder Hall at systemet de har laget er like trygt som andre former for energitransmisjon, som WiFi-signaler som kommer fra en ruter.
"Energien som strekker seg fra kilden er ikke strøm, " forklarer hun. "Vi slipper faktisk et magnetfelt som ikke er strålende og ikke påvirker oss."
Hall sier at hun og teamet hennes har optimalisert teknologien til et punkt der den kan konvertere mer enn 95 prosent av magnetfeltets energi til strøm, nok til å juice en mobiltelefon raskere enn med en vanlig vegglader.
Teknologien har imidlertid sine skeptikere. Ambient Devices-gründer David Rose sier at det er mye usikkerhet rundt den langsiktige adopsjonen av trådløs strøm fordi det vil kreve støtte fra bransjens store aktører.
Rose vil ta alle Toyotaene til å gjøre alle de neste generasjonene sine med elbiler, og Mercedes og Audi og alle andre for at folk flest vil ønske en av disse i garasjen, sier Rose til WGBH News . "Og det vil også ta en stor forbrukerelektronikk-spiller som Samsung eller Apple og Starbucks og steder som folk går for å få dette til å bli allment akseptert. Det er en enorm oppoverbakke kamp selskapet står overfor for enhver stor systemomfattende endring."
Så hvor vil forbrukere se langdistanse trådløst i fremtiden? Selskapet har nylig lisensiert sin teknologi til Toyota, som planlegger å legge til trådløs ladeevne til sin kommende serie med elektriske og hybridkjøretøyer i løpet av de neste par årene, ifølge Hall. WiTricity har også fått interesse og økonomisk støtte fra den taiwanske mobilelektronikkprodusenten Foxconn og brikkeprodusenten Intel.
Hall vil sannsynligvis begynne å gjøre det mulig som en funksjon som er pakket inn i kostnadene for å kjøpe en bil eller enhet, men etter hvert som teknologien blir mer allestedsnærværende, kan bedrifter begynne å installere dem [trådløs lading] i vegger og gulv og etter hvert vil nesten ikke alle bygninger ha uttak lenger. Jeg mener, tenk deg det. ”
