Stromversorgung ohne Kabel

Wissenschaftler am MIT konnten draht- und strahlungslos eine 60 Watt-Glühbirne über eine Entfernung von zwei Metern mit einer magnetisch gekoppelten Resonanz mit Strom versorgen

Wissenschaftler vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben eine Möglichkeit gefunden, wie sich beispielsweise Handys, Notebooks oder Roboter ohne eine Kabelverbindung mit Stromnetz mit Energie versorgen lassen könnten. Mittels einer magnetischen Induktion konnten sie genügend Strom für eine 60 Watt Glühbirne über eine Entfernung von zwei Metern zwischen zwei Geräten übertragen.

Die Idee hinter der Technik, die von einem Team von Wissenschaftlern von den Instituten für Physik, Elektrotechnik, Informatik und Nanotechnologie für Soldaten unter dem Namen "WiTricity" (wireless electricity) und mit Geldern vom Pentagon, der National Science Foundation und des Energieministeriums entwickelt wurde, ist relativ einfach und basiert darauf, dass zwei in derselben Frequenz in einem elektromagnetischen Feld schwingende Objekte Energie ohne Strahlung übertragen können. Elektromagnetische Felder haben den Vorteil, dass die meisten Materialien nicht mit ihnen interagieren, sie daher auch äußerst schwach auf biologische Organismen einwirken und ungefährlich sind. Elektromagnetische Wellen wie Radiowellen sind für die Übertragung von Strom nicht geeignet, weil die Übertragungskapazität sehr gering und eine ununterbrochene Sichtverbindung notwendig ist.

Die Stromversorgung funktioniert auch, wenn sich zwischen den Spulen ein Hindernis befindet. Bild: Science

Für ihr Experiment, das sie in ihrem Artikel beschreiben, der in ScienceExpress erschienen ist, nutzten die Wissenschaftler selbstschwingende Kupferdrahtspulen mit einem Radius von 25 cm als Resonatoren. Eine der Spulen ist verbunden mit dem Stromnetz und dient als Sender und überträgt über das aufgebaute magnetische Feld. An die Spule, die als Empfänger diente, ist die Glühbirne angeschlossen. Bei den Experimenten wurde eine Übertragungsleistung bei einer Entfernung von zwei Metern von etwa 40 Prozent erreicht. Die Übertragung wird nicht beeinträchtigt, wenn sich Gegenstände aus Metall oder Holz, elektronische Geräte oder Menschen zwischen den Resonatoren befinden. Nur wenn sie in einer Entfernung von wenigen Zentimetern zu den Resonatoren sind, lässt sich eine Auswirkung bemerken.

Die Wissenschaftler sagen, dass sich die Kupferdrahtspulen ohne Leistungsminderung so klein machen lassen, dass sie auch in Geräte wie Handys oder Notebooks passen würden. Die Entfernung ließe sich nach ihrer Ansicht vergrößern, wenn für die Spulen eine Silberbeschichtung verwendet oder andere geometrische Formen entwickelt würden. Wenn sich in einem Raum ein Notebook befindet, dann könnte dieser über die magnetisch gekoppelte Resonanz aufgeladen werden. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass irgendwann auch Akkus verzichtbar werden könnten.

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