По словам исследователей, система является значительным улучшением по сравнению с предыдущими попытками создания систем беспроводной зарядки, в которых использовалось потенциально опасное микроволновое излучение или размещение устройства на специальных зарядных площадках. Вместо этого используется проводящая поверхность на стенах комнаты и проводящий полюс для генерации магнитных полей.

Устройства заряжаются от магнитного поля с помощью проволочных катушек, которые можно интегрировать в электронику, например, в сотовые телефоны. Исследователи говорят, что систему можно легко масштабировать до более крупных сооружений, таких как фабрики или склады, при этом соблюдая существующие правила безопасности для воздействия электромагнитных полей.

«Что-то подобное было бы проще всего реализовать в новом строительстве, но я думаю, что возможны и модификации. Например, в некоторых коммерческих зданиях уже есть металлические опорные столбы, и должна быть возможность распыления проводящей поверхности на стены, возможно, аналогично тому, как делают фактурные потолки».

Такуя Сасатани, исследователь из Токийского университета и автор-корреспондент исследования

По словам Сэмпла, ключом к созданию системы является создание резонансной структуры, которая могла бы создавать магнитное поле размером с комнату, ограничивая при этом вредные электрические поля, которые могут нагревать биологические ткани.

Для решения задачи команда использовала устройства, называемые сосредоточенными конденсаторами. Помещенные в полости стен, они создают магнитное поле, которое резонирует через комнату, удерживая электрические поля внутри самих конденсаторов. Это преодолевает ограничение предыдущих беспроводных систем электропитания, которые ограничиваются либо передачей большого количества энергии на несколько миллиметров, либо очень маленьким количеством энергии на большие расстояния.

Второе препятствие заключалось в создании магнитного поля, которое достигает каждого угла комнаты — магнитные поля имеют тенденцию распространяться по кругу, создавая мертвые зоны в квадратной комнате. Кроме того, приемники должны быть выровнены по полю определенным образом, чтобы потреблять энергию.

«Вытягивание энергии с помощью катушки во многом похоже на ловлю бабочек сеткой. Хитрость заключается в том, чтобы как можно больше бабочек кружили по комнате во всех возможных направлениях. Таким образом, вы будете ловить бабочек независимо от того, где находится ваша сеть и в какую сторону она направлена».

Алансон Сэмпл

Для этого система генерирует два отдельных трехмерных магнитных поля. Одно движется по кругу вокруг центрального полюса комнаты, а другое кружится по углам, проходя между соседними стенами. Такой подход устраняет мертвые зоны, позволяя устройствам получать электроэнергию из любой точки пространства.

Испытания с анатомическими манекенами показали, что система может подавать не менее 50 Вт мощности в любое место в комнате без превышения рекомендаций FCC по воздействию электромагнитной энергии. При дальнейшей доработке системы ожидается более высокий уровень мощности.

Исследователи отмечают, что внедрение системы в коммерческих или жилых помещениях, скорее всего, займет годы. В настоящее время они работают над тестированием системы в здании университетского городка UM.