Уже в этом десятилетии К 2027 году в России намерены начать обустраивать в квартирах и домах россиян беспроводные комнаты - помещения с технологией зарядки всей электроники без использования проводов и розеток, заявил "Газете.Ru" директор физико-технического мегафакультета Университета ИТМО Павел Белов. В настоящее время в университете разрабатывают прототип с такой технологией и намерены не только обеспечить бесперебойное питание, но и гарантировать безопасность жизни и здоровью человека, находящегося в ней. "Обычно от успешной реализации прототипа до появления в домах проходит от 5 до 7 лет, потому что требуется сертификация, а это процесс не быстрый", – рассказал Белов. Ожидается, что уже летом 2022 года в Санкт-Петербурге на территории вуза появится прототип "комнаты", внутри которой можно будет заряжать любую электронику. "У нас будет как минимум одно, максимум - три таких помещения, чтобы подзаряжать гаджеты. Это планируется будет уже летом этого года", – сообщил Белов. По словам ученого, пока это будет похоже не на стандартную комнату, а на каркас. Он добавил, что внедрение в дома и квартиры технологии лишь вопрос времени. "В прототип можно будет заходить с разных сторон", – пояснил специалист. Что за комната? Проект рассчитан на три года, пока планируется создать комнату 2х2х2 метра. Со временем технологию планируется доработать, чтобы она могла работать в комнатах многоугольной и неровной формы. Белов подчеркнул, что многим устройствам понадобятся отдельные адаптеры для зарядки аккумуляторов гаджетов и работы электроники от такой сети. "Текущие зарядные устройства и провода не будут отвечать стандартам зарядов внутри комнаты", - пояснил он. Скорость зарядки гаджетов, вроде iPhone или Android-смартфонов, будет зависеть от их батареи. Специалист уточнил, что темп зарядки смартфонов при помощи новой технологии не ускорится по сравнению со стандартными проводными вариантами. Главная цель технологии - постоянно питать устройства, которые в домах обычно подключены к розетке. "Чайник или телевизор будут заряжаться по этой технологии, и провода не понадобятся. Будет происходить передача электрозаряда большей мощности", - пояснил Белов. Такая комната не будет иметь ограничения на количество электроники, которую можно одновременно расположить внутри. "Ограничение будет тем же автоматом, как и в случае с текущим проводным электричеством в квартире. Его обычно ставят на 15 ампер", – добавил Белов. Руководитель центра робототехники студенческой инновационной платформы Тюменского индустриального университета (ТИУ) Вадим Костин в беседе с "Газетой.Ru" оценил шансы успешной реализации этого проекта как "50 на 50". По его мнению, в России реально за 5-7 лет создать такую комнату в рамках университета. "Если мы допустим, что такое разрабатывают сейчас в Кремниевой долине или в Китае, то там это и за 2-3 года возможно", - добавил он. Вопросы безопасности Павел Белов заверил, что такая подзарядка не будет нести в себе вреда для здоровья пользователей. "Передача энергии происходит через магнитное поле, которое безвредно для людей. Магнитное поле, в отличие от электричества, не взаимодействует с человеком, не влияет на его нервные окончания или что-то еще", – рассказал он. Белов сообщил, что беспроводную комнату и влияние человека на нее можно сравнить с МРТ (магнитно-резонансной томографией). "Только в этой технологии мощность переменных магнитных полей будет намного ниже. Наши расчеты и эксперименты показывают, что они будут безвредны как для людей, так и для животных внутри комнаты", – добавил он. По его мнению, беспроводные комнаты со временем станут такими же повседневными, как радиочастоты, которые "окружают нас каждый день и используются для передачи информации". Планируемая мощность комнаты от ИТМО соответствует требованиям к питанию и заряду электроники, которая используется в домах в настоящее время, рассказал "Газете.Ru" профессор Высшей школы прикладной физики и космических технологий Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) Владимир Сороцкий. Однако специалист заметил, что магнитные поля с такими характеристиками могут оказывать потенциально опасное воздействие на человека. "Используются накопители электрической энергии. Одно дело, когда это некая камера хранения, куда человек положил свой смартфон и ушел. А если мы говорим про жилую комнату, тут уже возникают вопросы", - отметил ученый. По словам Сороцкого, когда комната искусственно наполняется электромагнитными полями, то очень важно правильно рассчитать, какого рода там будет напряженность. "Чтобы человек мог работать в этой комнате, то мощность должна быть не очень большая. А 15 ампер это очень даже серьезно. Не хотел бы я оказаться в этом помещении между обкладками конденсаторов, где будут высокочастотные поля", - заявил Сороцкий. Ученый добавил, что получение электроэнергии по воздуху требует точности и высокой эффективности. "Жду технической оценки эффективности разработки коллег из ИТМО. Если КПД этой системы будет 5-10% максимум, то крайне малая часть энергии попадет в тот же смартфон", - заключил он. "Магнитные поля не столь полезны для человека на определенном уровне. Одновременно необходимо повышать КПД такой комнаты. Рост КПД возможен за счет наращивания концентрации магнитных полей. То есть весь вопрос именно в соотношении, чтобы была и нужная мощность для устройств, и безопасность для человека", - рассказал Вадим Костин из ТИУ. Ученый заметил, что сертификация "съест немало времени" из процесса разработки. "В жилых домах создание таких полей вызовет куда больше вопросов. Должны быть сертификаты соответствия о допустимости применения и влиянии на здоровье", - заключил специалист. Есть ли аналоги в мире? В 2021 году китайская компания Xiaomi создала зарядное устройство Mi Air Charge, способное заряжать смартфоны по воздуху на расстоянии нескольких метров. Разработка использует направленные микроволны. Она способна не только заряжать гаджеты, но и питать электронику. Мощность зарядки оценили в 5 Вт для каждого устройства. Основной корпус Mi Air Charge содержит пять фазовых антенн, которые вычисляют местоположение смартфона, чтобы направленно передавать миллиметровые волны. То есть в отличие от существующих беспроводных зарядок здесь не используется электромагнитная индукция. Смартфон или любое совместимое устройство может быть приемником. Для этого надо вмонтировать два антенных блока: маячок, определяющий положение устройства и блок из 14 мини-антенн, улавливающих микроволны. Глава мобильного подразделения Xiaomi Адам Цзэн Сюэчжун утверждал, что новинка сможет питать умные колонки и настольные лампы без проводов. За три года до китайской компании, в декабре 2017 года, американский стартап Energous продемонстрировал схожую технологию WattUp. Как утверждают разработчики, технология сможет заряжать и поддерживать работу устройств на расстоянии до одного метра от передатчика. Планировалось со временем увеличить это расстояние до пяти метров. WattUp описывали как преобразование электрической энергии в радиочастотное излучение, передаваемое на любой гаджет с приемником. Однако пока разработки Xiaomi и Energous не поступили в розничную продажу. В августе 2021 года команда исследователей из Токийского и Мичиганского университетов опубликовала в журнале Nature статью о методе передачи энергии по воздуху внутри комнаты. Они создали такое помещение размером 3х3х2 метра. Ученые утверждали, что в любой точке их прототипа можно без проводов использовать вентиляторы, лампы и разряженные смартфоны. В их случае энергию передают сосредоточенные конденсаторы в полостях стен. Устройства создают два трехмерных магнитных поля, которые покрывают весь объем комнаты. Согласно описанию, создание резонанса у поля позволило повысить КПД комнаты, он превышает 37%. Для использования энергии достаточно установить компактные магнитные катушки. Ученые также провели испытания на анатомических манекенах и констатировали, что излучение внутри комнаты не превышает рекомендаций Федеральной комиссии по связи США по воздействию электромагнитных полей.
