Artikel top billede

(Foto: Computerworld)

Nye drømme om kabelfri opladning

Vi lever i en trådløs tid, men ikke alt er trådløst. For ingen har hidtil kunnet levere et praktisk bud på, hvordan man oplader mobile enheder kabelfrit på afstand. Men nu er der måske et par gennembrud på vej. Strømkablet er endelig truet.

Af Aksel Brinck, Alt om Data

Denne artikel er oprindeligt bragt på Alt om Data. Computerworld overtog i november 2022 Alt om Data. Du kan læse mere om overtagelsen her.

Kablerne har forladt os. Den trådløse tid er ankommet, og svundne er de dage, hvor gulvet langs panelerne og under skrivebordet var en ormegård af ledninger. Ingen savner dette grimme virvar, som var hjemmets sikre støvsamler. Og dog. Helt fri for ledningerne er vi ikke blevet. Ikke alle ledninger er væk – selv ikke i de hjem, hvor stereoanlægget er blevet afløst af lette, trådløse højttalere. Strømkablet lever stadig.

Også her i 2017 er langt de fleste af vores elektroniske hjælpere helt afhængige af strømkablet. Jo, du kan få trådløse højttalere, som kører på batteri, og mobiltelefonerne er selvfølgelig batteridrevne. Men på et eller andet tidspunkt løber de tør for energi og skal have skiftet batterier eller oplades.

Det sker som regel, før du ønsker det, og man skal som bruger hele tiden være en smule opmærksom på det med opladning. Hvor er min oplader? Kan jeg vente med at oplade en times tid endnu? Hvor er der en stikkontakt? Det er en distraktion i hverdagen. Det er gammeldags. Det må da snart være slut med de ledninger.

Men enhver ingeniør vil slå en hånlatter op, hvis man så meget som antyder, at strømkablet en dag vil forsvinde og blive erstattet af trådløs opladning. Det kan af utallige grunde slet ikke lade sig gøre, vil ingeniøren slå fast med et overbærende smil. Som bekendt er det den, der ler sidst, som ler bedst. Og måske stivner smilet. For måske er der et gennembrud på vej for den trådløse opladning. Der er i hvert fald mindst to gryende opfindelser, der ser særdeles lovende ud.

Først må vi imidlertid en tur tilbage i historien – til strømforsyningens første dage. For hvorfor ikke bare sende strømmen direkte gennem luften og hen til den mobiltelefon eller den transportable DAB-radio, som skal oplades? Opfinderen af vekselstrømmen, Nikola Tesla, skabte den såkaldte teslatransformator, der er berømt for at kunne sende strøm gennem luften, som antændes i gnistrende lyn. Når han kunne i slutningen af 1800-tallet, så kan vi vel også i dag.

Men at bruge Teslas shownummer som grundlag for kabelfri strøm er en blindgyde. Af to grunde. Den første er, at luft er en elendig elektrisk leder, så energitabet er kolossalt. Det lokale kraftværk ville gå i knæ i løbet af få sekunder, hvis alle dets brugere begyndte at oplade deres udstyr med æterbåren strøm. For ikke at tale om de gigantiske elregninger, el-forbrugerne ville modtage.

Den kraftige strømstyrke er det andet problem. Det ville være sundhedsskadeligt, i nogle tilfælde den sikre død, at stille sig i vejen for strømmen. Og akut brandfare ville være en konstant trussel i hvert et hjem.

I teorien kan man nok forestille sig, at en svag og ufarlig elektrisk strøm sendt gennem luften ville kunne oplade trådløse enheder. Rygter vil vide, at Apple arbejder på noget i den stil. Selskabet har taget nogle patenter, som tyder i den retning. Men Apple tager mange patenter, der ikke ender med konkrete produkter. Så her er vi kun på rygteplanet.

Induktion var måske også en mulighed. Elektriske tandbørster og mobiltelefoner kan oplades med induktion. Når du lægger en smartphone på sådan en mobiloplader, hvor vekselstrømmen i en spole skaber et spændingsfelt, oplades smartphonens batteri. Men dette induktionsprincip er ikke særlig effektivt og kan næppe fås til at virke på mere end få millimeters afstand.

3 veje til nul kabler

1 Induktion

Trådløs mobilopladning anno 2017: Læg enheden på en induktionsplade. Kun opladning på ultrakort afstand.

2 Radiobølger

Selskabet Energous har udviklet en teknologi, hvor opladningen sker ved hjælp af radiobølger.

3 Ultralyd

Et kommercielt produkt er endnu ikke klar, men firmaet Ubeam er på vej med opladning via ultralyd.

Radiobølger med energi

Men nu gøres der alvorlige forsøg på at få nyt liv i drømmene om trådløs opladning. Det amerikanske firma Energous står med en af de mest lovende opfindelser lige nu. Energous har udviklet en sender, som ved hjælp af radiobølger – ifølge virksomhedens oplysninger – kan oplade fire samtidige enheder med en effekt på 2 watt i en afstand på op til knap 5 meter. Og opladningen skulle kunne ske dobbelt så hurtigt som med et traditionelt stik, hævdes det.

Energous forestiller sig, at man med radiobølger kan oplade en række forskellige enheder i hjemmet.

Det lyder fantastisk, og Energous har da også på forskellige messer demonstreret sin WattUp Mini-sender. Så teknologien virker. Der er dog et mindre problem, som kan vise sig fatalt for både ideen og produktet. De amerikanske myndigheder – FCC – har indtil videre afvist at godkende produktet til almindeligt brug. Det skyldes formentlig, at radiobølgerne ”støjer” for meget.

Kritikere har anført, at signalerne fra WattUp Mini vil blokere Wi-Fi-signaler, så de enheder, der oplades, ikke kan komme på nettet under opladningen, og at andre enheder i nærheden også vil opleve et forstyrret Wi-Fi-signal.

Endnu har Energous ikke fået noget produkt ud på butikshylderne, heller ikke hos de partnere, som virksomheden forventer skal gøre brug af opfindelsen. Det vil måske ske sidst på året, forlyder det. Og når vi nu er ved rygtebørsen, så er Apples planer måske knyttet til netop Energous. Det lyder som et interessant partnerskab, hvis det virkelig forholder sig sådan – men selvfølgelig kun, hvis teknologien kan overholde gældende regler.

Med højttaler og mikrofon

Måske er det bedre helt at droppe det med strøm og radiobølger gennem luften og prøve en helt anden metode. I 2010 gik den unge ingeniørstuderende Meredith Perry – mens hun læste på Pennsylvania University – og var irriteret over alle de strømforsyninger, hun havde liggende, og at man skulle bruge en stor transformer med tilhørende ledning, hver gang man skulle oplade sin laptop. Det føltes så gammeldags og forkert, har hun forklaret i et konferenceinterview, når nu al anden teknologi i vores tid fungerer trådløst.

Meredith Perry begyndte at google trådløse teknologier til at overføre strøm, men enten var de farlige og ulovlige (radiobølger) eller også var de ineffektive (induktion). Pludselig faldt hun over en artikel, der forklarede det piezoelektriske princip, hvor bevægelser i materialer omdannes til elektrisk energi. Kunne dette princip udnyttes til trådløs opladning? Kunne man i stedet for de kendte metoder benytte ultralyd?

I 2011 dannede hun selskabet Ubeam, der siden har fået professionelle investorer om bord og i dag er en etableret udviklingsvirksomhed. Her arbejder den unge opfinder og en snes udviklere nu på at skabe verdens første oplader baseret på lyd. I princippet er det ganske enkelt: Du lader en højttaler afspille en lyd, og du lader en mikrofon opfange lyden. Mikrofonen omdanner lyden til elektricitet.

Ubeams ultralydsoplader er stadig et halvhemmeligt laboratorieprojekt. Her er et foto fra selskabets Facebook-side.

I praksis er det dog ikke helt så enkelt. For ikke at genere dyr og mennesker skal lyden være særdeles højfrekvent. Ultralyd kalder man det også.

Det menneskelige øre kan registrere frekvenser op til maksimalt 20 kHz. Ubeam arbejder inden for området 45-75 kHz – og med et særdeles kraftig niveau, op til 155 dB. Et jetfly larmer ved start med 140 dB. Så der er knald på. Men ultralyden er efter alt at dømme helt ufarlig for mennesker, og det er et stort plus ved denne løsningsidé.

Mobilen blev faktisk opladet

Ubeam har demonstreret sin første – meget store – sender ved lukkede pressearrangementer. Og her er det faktisk lykkedes at få en mobiltelefon til at vise, at den oplades. Det har dog ikke været muligt at kontrollere, hvor lang tid en fuld opladning tager – altså om der overhovedet er nok energi i Ubeams teknologi, hvilket er et af de kritikpunkter, selskabet mødes med.

Noget produkt er heller ikke umiddelbart i sigte. Ubeam vil udvikle den nuværende prototypesender til en lille diskformet enhed, og modtageren skal være et tyndt mobiltelefon-cover, forlyder det.

Allerede i 2015 lovede den nu 28-årige Meredith Perry, at der året efter ville være opladere i handelen. Det er ikke sket endnu. En tidligere ansat ingeniør har slået fast, at det ikke vil lykkes for Ubeam at skabe et kommercielt, fungerende produkt. Men hold øje med selskabet alligevel. For hvis det lykkes, står vi over for et gennembrud for trådløs opladning, som næppe andre end Ubeams stifter havde set komme.