エネルギーとデータは、今日の私たちの生活の主要な通貨です。
過去数十年にわたり、データが有線から無線に移行するのを見てきました。
これにより、情報へのアクセスが民主化されました。
エネルギーでも同じことができるでしょうか?好きなときに、好きな場所に、好きなだけエネルギーを送り、その過程で最後のワイヤーをなくすことはできるでしょうか?これができれば、地球から宇宙まで可能性は無限大です。
今日はワイヤレスエネルギー伝送という私たちの夢についてお話したいと思います。
それは私たち皆がよく知っている波から始まります。
したがって、波は私たちの生活にとって非常に重要です。
この会話は音波のおかげで聞こえます。
この話が見えるのは、光と呼ばれる、ある種の電磁波のおかげです。
そして、インターネットで視聴している場合は、無線と RF 波に依存する何らかの無線接続を使用している可能性があります。
同じ周波数を持ち、上昇と下降をしている 2 つの波があり、それらが空間のある点で集まる場合、それらが加算されて、高さは 2 倍、エネルギーは 4 倍の波が形成されます。
さて、同じ 2 つの波が宇宙の別の場所で集まり、一方が半周期遅れて流れている場合、それらは打ち消し合い、得られるエネルギーは非常に少なく、実質的にはゼロになります。
これは、長い間知られているプロセスの基礎です。
それを干渉と言います。
ここでのアイデアは、池の端に座り、両手を水の中に入れて上下に動かすと、それぞれの手で波ができるということです。
しかし、これらの波の相互作用により、より多くのエネルギーを得る方向もあれば、より少なくなる方向も存在します。
一方向のみに進めることはできますか?そうですね、もっと手が必要です。
そしてそれらは完全に同期していなければなりません。
しかし、それを行うと、エネルギーのほとんどがまっすぐ下に伝わり始めます。
さて、これは驚くべきことです。なぜなら、これらの小さな手の一つ一つ、小さな源の一つ一つについて考えてみると、それらはエネルギーをあちこちに送り届けることになるからです。
しかし、それらが連携すると、エネルギーはほぼ一方向に向かうことになります。
さて、タイミングがこのようなことが起こった理由であるならば、おそらく私たちはそれをいじって、それをいじって、何が起こるかを見てみることができるかもしれません。
では、これらのソースのそれぞれが、隣のソースより少し遅れていたらどうなるでしょうか?その場合、何が起こるかというと、これらの波は別の方向に進み始めますが、タイミングなどを制御するだけでその方向を変えることができます。
これにより、機械的な動作を必要とせずにこの方向を変更できるため、ほぼ瞬時に変更できます。
さらに遠くまで行くことができます。
実際にエネルギーの大部分、90% 近くを 1 つの焦点に送ることができる拡大鏡や集束システムを作成することを考えることができます。
しかし、繰り返しになりますが、タイミングを制御しているので、さまざまな焦点を作成し、そこに送信することができます。
そしてこれがワイヤレスエネルギー伝送の基礎です。
まるでアリの軍隊が完璧に同期して働いているかのようです。
そして、それらのそれぞれは少しずつエネルギーを提供しますが、全体として、それを適切な場所に送ります。
さて、明らかに、ここでは、人生やコメディと同じように、タイミングがすべてです。
OK。
そこで私たちはこのコンセプトを採用し、それぞれが少しずつ電力を生成する電子チップ、集積回路を構築しましたが、やはりグループとしては、完全に同期して動作し、これらの小さな電力を駆動するように設計されています。エネルギーを伝えるアンテナ。
今、このアリの軍隊、つまりアンテナの軍隊が協力して、エネルギーの焦点を作り出しています。
次に紹介するのは、それが実際にどのように動作するかの例です。
たとえば、ここにあるのは、2 つの受信機にワイヤレスで電力を送信する発電ユニットです。
ここで重要なのは、これらの焦点がどの程度明確に定義されているかを確認することです。
その LED パネルは基本的にその電力を受け取り、それを表示しています。
したがって、エネルギーが必要な場所にのみ送られ、他の場所には送られないことがわかります。
これを会議室やリビングルームの天井にある発電機に設置し、エネルギーを必要とするさまざまなデバイスにエネルギーを送信できます。
さて、天井にあるこの発電機は電球に電力を供給する予定です。
さて、電球を移動すると、新しい場所にはエネルギーがないことがわかりますが、システムはエネルギーを見つけて追跡し、新しい場所に送信します。
そして、それを前後に動的に追跡していることがわかります。
これを使用して、1 つの電球、次の電球、または両方に同時にエネルギーを送ることができます。
たとえば、このようなものを使用してドローンに電力を供給することができます。
これはバッテリーのないドローンで、下から上を向いた発電機によってのみ電力が供給されます。
また、同じ追跡アプローチを使用してドローンを追跡することもできます。
さて、ワイヤレスでエネルギーを送れることがわかったので、問題はどこまでできるかということです。本当に、どこまで行けるでしょうか？太陽光発電を宇宙に設置し、ソーラーパネルを宇宙に設置して、そのエネルギーを集めて無線で地球に送ることはできるでしょうか?これは新しいアイデアではありません。
初めて言及されたのは、1941 年のアイザック アシモフによる短編 SF 小説の中でした。
そして、私がこの物語で気に入っているのは、それが自意識のあるロボットについての物語であるということです。
そして、人間がこの考えを自意識のあるロボットに説明すると、ロボットはこう言います、「そんな突飛でクレイジーな考えを私が信じると思いますか？」私を何のために連れて行くのですか？ほとんどの場合、最初に聞かれる質問は、なぜソーラーパネルを宇宙に設置したいのかということです。砂漠に放置して終わりにしてしまえばいいじゃないですか。理由はいくつかあります。
まず、宇宙では、昼夜がなく、雲がなく、季節がなく、大気による吸収がないため、約 8 倍のエネルギーが得られます。
また、必要なときに必要な場所にそのエネルギーを動的に送信できるようになったので、送信可能なパワーがあると想像できます。
その上、いつでも利用できるパワーです。
これは、たとえば、ハリケーンに襲われた島で電力が供給されていない場合や、電力インフラが絶えず攻撃されている戦闘地域の都市などの場所に使用できます。
これを利用して、送電インフラのないサハラ以南のアフリカの僻地の村に電力を送ることを考えれば、エネルギーへのアクセスを民主化することも、北極圏の上空のどこかに送ることもできます。
これらはすべて素晴らしいことですが、問題は、これほど長い間知られていて、それほど素晴らしいことであるのであれば、なぜこれまで実現されなかったのかということです。その主な理由は、これまで想像されてきたように、彼らはそれを大きな象として考えてきたことです。
彼らは、宇宙に大きなソーラーパネルを置き、電力を集めて大量のエネルギーを生成し、それを巨大なパラボラアンテナに入れて地球上の一定の場所に送信することを考えてきました。
宇宙に物を送るには費用がかかります。
あなたはドルを支払います、それはグラム当たりの複数形です。
もう一つの問題は、たとえそれを買う余裕があったとしても、宇宙でこのようなものを組み立てることは、今日私たちが持っている能力をまだ超えているということです。
そこで私たちは、発電機を柔軟な布地のような構造に変えるという、まったく異なるアプローチを思いつきました。
私たちは、統合されたエレクトロニクスとフレキシブルなエレクトロニクスの驚くべきパワーを利用して、丸めて梱包できる非常に軽量でフレキシブルな布のような構造を作成しています。
これにより、これらの衛星を打ち上げ用に梱包して宇宙に展開することができます。各ユニットは横に数十メートルありますが、それらをまとめてパックにして星座を作成することができます。それらは宇宙を飛び、地球にグリーンエネルギーを送る発電所を形成します。
これは地球の周りを編隊を組んで飛行することになります。
明らかに、これは惑星の大きさではありません。なぜなら、星座全体の直径が 1 キロメートルについて話しているのに、惑星は 1 キロメートルより少し大きいからです。
私たちは概念実証として、MAPLE と呼ばれる技術実証機を開発してきました。これは、宇宙で電力を生成および伝送するための柔軟な構造と電子回路の力を実証します。
私たちはそれを、私と同僚 2 人が率いる 3 つのチームが開発した展開可能な構造物と太陽光発電の他の 2 つの技術デモンストレーターと統合し、最近打ち上げられた衛星に統合しました。
この実験の目的は、宇宙でのワイヤレス電力伝送を実証することです。
ここで、無線エネルギー伝送の可能性と、それが私たちにとって何を意味するかという話に戻ります。
このテクノロジーは消えるにはあまりにも魅力的であり、何らかの形で私たちの生活に必ず現れると信じており、それは楽しみなことです。
ありがとう。
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