Une équipe du Massachusetts Institute of Technology (MIT) est parvenue à faire fonctionner une ampoule de 60W par transfert d’énergie sans fil. L’expérience a été réalisée sans connexion physique entre la source et l’ampoule, qui a été placée à plus de deux mètres de distance.
« WiTricity », tel est le nom qui a été choisi pour le système mis au point par l’équipe du MIT travaillant sur ce projet, dirigée par le professeur Marin Soljacic et composée d’Andre Kurs, d’Aristeidis Karalis, de Robert Moffatt, du professeur Peter Fisher et du professeur John Joannopoulos.
C’est grâce au professeur Soljacic, las de voir la batterie de son téléphone portable se décharger sans cesse, que le projet WiTricity a été mis en place. « J’étais régulièrement réveillé par les bips de mon téléphone me rappelant que j’avais oublié de le charger, » a-t-il indiqué. « Il m’est alors apparu qu’il serait intéressant que l’appareil assure lui-même son propre chargement. »
L’équipe du MIT a trouvé la réponse dans la résonance à couplage magnétique. Deux objets résonants de même fréquence parviennent à échanger efficacement de l’énergie, tout en présentant de faibles interactions avec les objets parasites hors résonance.
Les travaux de recherche ont été co-financés par l’Institute for Soldier Nanotechnologies, l’US Army Research Office, le National Science Foundation et l’US Department of Energy.
Le test réussi du MIT n’est pas sans rappeler une technologie similaire annoncée par Powercast en avril dernier. Le système sans fil de Powercast, qui a déjà obtenu l’approbation de la Federal Communications Commission, fera son entrée sur le marché en fin d’année.
La technologie fonctionne jusqu’à une distance d’environ un mètre pour une puissance maximum de 6V.
Traduction d’un article de Vnunet.com en date du 8 juin 2007
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Derniers commentaires
8 Responses to Le MIT invente l’électricité sans fil-
Le 11 juin 2007 à 0:00 par Choupy
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Le 11 juin 2007 à 0:00 par marechal
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Le 11 juin 2007 à 0:00 par langdi
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Le 11 juin 2007 à 0:00 par drsnuggle
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Le 12 juin 2007 à 0:00 par JC (Exether)
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Le 5 juillet 2007 à 0:00 par TT
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Le 9 juillet 2007 à 0:00 par TT
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Le 30 juillet 2008 à 21:02 par Hans R-N
Il me semble que Tesla s’était déjà penché sur cette idée en 1899…bravo quand même!
« inventé »…
Et Nicolas Tesla? Ca fait des dizaines d’années qu’il avait mis au point ça..en beaucoup plus perfectionné et des quantités d’énergie beaucoup plus importantes.
à‡a ne veut pas dire grand-chose, 6V de puissance. L’auteur de l’article a-t-il voulu dire une « tension de 6V » ou une puissance de 6W ?
Tiens, pourtant on m’a suriné depuis le collège que la puissance électrique s’exprimait en watts. Mais peut-être que le programme a changé depuis ?
Une puissance s’exprime en Watt, pas en Volts. Dommage, j’aurais bien voulu savoir la puissance transmise, peut-être 6 watts ? :-)
Où est l’originalité, ce type de transfert d’énergie est déjà utilisée depuis longtemps, à moins de 135kHz il y a quelques décénies, et maintenant dans la bande ISM 13.56MHz … les cartes sans-contact et la RFID cela vous dit quelque chose ?
Bien sur le rendement de puissance n’est pas le même, tout simplement parce que ce que l’on recherche c’est une souplesse quant au couplage entre le système radio-alimenté et la station de base et de la bande passante pour le transfert de données. Si à un usager du metro, on lui demandait de placer sa carte navigo à une distance bien particulière et d’attendre un peu, ce ne serait pas bien vécu. Pour tranférer de l’énergie de manière économe, sur une bonne distance entre deux résonateurs inductifs, il faut figer un peu les conditions de de couplage et utiliser des résonateurs à fort coefficient de qualité (ou coefficient de surtension). L’envergure des antenne est également une chose clef, le paramètre en question s’appelle le volume de couplage, à mu0 près, il est le rapport du carré de la surface de l’antenne « bobine » par l’inductance de cette bobine, donc proportionnel au mètre cube.
Enfin, pour transmettre une puissance de 60W à 2m, je ne mettrais pas ma tête entre les antennes, les intensités de champs doivent baffouer largement la recommandation européenne 519 de juillet 1999, même si ma tête ne résonne pas à la bonne fréquence.
TT
Un petit calcul de coin de table:
Les antennes utilisées pour allumer l’ampoule de 60W ont l’air d’être deux bobines (identiques) de 5 spires de 50cm de
diamètre, spires espacées de 10cm et réalisées avec du tube de cuivre de 1cm de diamètre. (ceci d’après la photo
« http://web.mit.edu/newsoffice/2007/wireless-grp1-enlarged.jpg« )
L’ordre de grandeur de l’inductance est de 15 microHenry, celle de la surface est de 1 mètre carré.
Coté réception: on suppose un facteur de qualité en charge d’une valeur de 100 (ce qui est important !), et on oublie les
pertes propres. On aboutit ainsi à un circuit résonant r-L-C série: / 12.8 ohms – 15 microHenry – 9.2 picoFarad (résonance à
13.56 MHz bande ISM utilisée pour la RFID ISO18000-3 et les cartes sans contact ISO14443 et ISO15693, et objet NFC)/.
On peut alors obtenir une puissance de 60W dissipée dans la résistance de 12.8 ohms avec un champ magnétique appliqué de
0.26 A/m (en valeur efficace), soit une intensité de champ somme toute « modérée » !
(Bien sur une ampoule de 60W doit faire dans les 900 ohms, et pas 12.8 ohms, l’assemblage de la bobine doit être arrangée
pour faire le rapport d’impédance.)
Coté réception: le courant nécessaire pour cette valeur de champ de 0.26 A/m à 2,13 mètres est évalué à 16 A (efficace).
Le moment dipolaire de la bobine d’émission grimpe alors à 16 Am2, et à la fréquence de 13.56MHz, l’intensité de champ à 10
m atteint près de 10 mA/m (maximum en deuxième position de gauss à cette fréquence et à 10 m), soit 80 dBmicroA/m.
Cette valeur est 20dB au-dessus de la réglementation Européenne de 60 dBmicroA/m (ERC70-03), et presque 40 dB de mieux que
ce qui est permis au US (FCC15), 42 dBmicroA/m.
A l’intérieur de la bobine, le champ atteint près de 115 A/m.
Le couplage: la mutuelle est évaluée à environ 20 nH, par conséquent l’impédance ramenée par couplage en série dans la
bobine d’émission est d’environ 0.23 ohm ( (mutuelle fois pulsation) au carré puis divisé par les 12.8 ohms).
Avec les 16 A, on retrouve bien les 60 W dissipées dans l’ampoule, et consommées coté bobine d’émission par cette impédance
ramenée.
Cette valeur de 0.23 ohm, ce n’est pas grand chose dans la bobine, si l’on considère cette bobine sans perte propre, on
obtient un facteur de qualité en charge de plus de 5500 !!
En fait la bobine présente des pertes, et si on ne veut pas dégrader le transfert de puissance, il ne faudrait pas que ces
pertes soient plus importantes que l’énergie transmise. Si l’on tolère d’en dépenser autant, les pertes sont traduites par
une résistance série de même valeur, 0.23 ohm. La bobine résonante doit avoir un facteur de qualité, à vide, de plus de 5000
et de près de 3000 en charge !
Ce n’était qu’un calcul prospectif, mais cela montre que cela peut fonctionner qu’aux conditions d’avoir des
antennes-bobines de grand gabarit, des facteurs de qualité très importants et en faisant des entorses aux régulations
d’émissions radio.
TT
je ne comprend pas pourquoi certain aime s’attribuer des titres qui ne leur appartienne pas! Je reconnais que le MIT est un bon universite mais de la a dire qu’il invente l’electricite sans fil, on se calme! a moins que le journaliste lui-meme ne s’y connait pas trop alors je peux comprendre et meme encore je lui dirais qu’expose un texte sans s’y connaitre est un peu gauche de sa part… alors un peu plus de lecture… mais je crois que Tesla merite bien ses honneurs lol!