Kuidas muudavad nöörid meie kodu paremaks

Veel üheksateistkümnenda sajandi alguses polnud nööre. Peaaegu iga kodumasin, mis inimesele kuulus, oli kaasaskantav, suutis teha töid ilma, et operaator oleks tüütute juhtmete võrku sassis. Kuid elektrifitseerimise tulekuga see kõik muutus. Jah, meil on võimsad tööriistad, mis muutsid koduse elamise palju mugavamaks, kuid need läksid kaasaskantavuse ja kasutatavuse tõttu maksma. Asjade teisaldamine ja nende kasutamine meelepäraselt muutus raskemaks. Elasime juhtmete võrgus.

Loomulikult ei olnud 19. sajandi alguses veel röstreid, veekeetjaid, tolmuimejaid ega õhukuivateid: kõik need asjad said võimalikuks tänu võimalusele juhtida elektrit otse seadmetesse. Kuid ei saa eitada, et paljud inimesed igatsevad lihtsamat aega, kus nad saaksid teha seda, mis tundub loomulik, ja kasutada oma seadmeid liikvel olles, kus iganes nad ka ei viibiks.

Peab ütlema, et oleme juhtmega üsna hästi kohanenud. Pistikupesade, adapterite ja pistikute abil oleme korraldanud oma kodud vastavalt vajadusele pääseda juurde energiavarustusele kindlas kohas. Kuid see, et midagi on minevikus nii tehtud, ei tähenda, et see peaks nii olema ka tulevikus, kaugel sellest.

Akutehnoloogia tõus

Viimaste aastate peamine muutus on kaasaskantavate energiatehnoloogiate täiustamine. Mitte ainult akude hind ei ole oluliselt langenud, vaid näeme ka elementide energiatiheduse pidevat kasvu aasta-aastalt. Liitium-ioonakud on alates 1990. aastatest, kui Sony neid esimest korda kaubanduslikult tutvustas, teinud pika tee. Tehnoloogia on osutunud oluliseks praktiliselt kõigi kaasaskantavate elektroonikaseadmete väljatöötamisel, mis toidavad meie mobiilset maailma. Isegi nüüd, mitu aastat liitium-ioonrevolutsiooni, jätkavad ettevõtted võimsuse lisamist, suurendades energia hulka, mida antud mahuelemendis on võimalik sisaldada 5–7 protsenti aastas. Koos hinnalangusega umbes 7 protsenti aastas ja mõju peagi lisandub. Akud muutuvad samal ajal paremaks ja odavamaks, avades hulga võimalusi muuta seda, kuidas me kodus ülesandeid teeme.

Tuleb märkida, et akud on nüüdseks jõudnud punkti, kus need on elujõulised ka kõige energiamahukamate koduseadmete toiteks. Näiteks juhtmeta vaakum võib tõhusaks tööks vajada kuni 1000 W võimsust, mida tänapäeva kaasaegsed akud suudavad vastu pidada. Kuigi see pole praegu disaini seisukohast otstarbekas (elementide mahu tõttu), ei ole mõeldav, et tuleviku veekeetjad ja föönid töötaksid akutoitel.

Juhtmega elektrienergia langus

Siinkohal võite olla senise argumendi suhtes pisut skeptiline. Muidugi, võite vaielda, akud muutuvad paremaks, kuid see ei kaota vajadust juhtmete järele. Isegi kolmkümmend aastat pärast mobiiltelefonide revolutsiooni peate selle laadimiseks ikkagi öösel seinakontakti ühendama. Nii et ehtne juhtmeta kodu on unistus. Ei saa kuidagi tüütuid juhtmeid kõrvaldada.

Aga see pole muidugi nii. Nicola Tesla, üks elektri pioneere, püüdis välja töötada meetodit, kuidas inimestele õhu kaudu jõudu jagada. Tema süsteem kukkus lõpuks läbi, kuid kontseptsioon osutus õpetlikuks hilisematele teadlastele ja inseneridele, kes püüdsid välja selgitada, kas on võimalik voolu saata ilma juhtmeid kasutamata. Kas see poleks hämmastav?

Peamine probleem on leida viis, kuidas muuta elekter millekski, mida on ohutu õhu kaudu saata. Lihtsalt sundida elektrone hüppama ühelt juhtivalt materjalilt teisele, nagu välk, ei ole suurepärane lahendus. See on ohtlik, vali ja ebapraktiline enamikus kodudes, eriti nendes, mis sisaldavad mis tahes eluvormi. Ülesanne on luua turvaline viis elektronide saatmiseks läbi õhu ilma elektrilöögi ohuta.

Kuigi selleks on mitu meetodit, on kodudesse kõige sobivam elektripatjade kasutamine. Toitepadjad ei saada elektrit pikkade vahemaade taha, kuid teoreetiliselt võivad need kodus kaotada vajaduse juhtmete järele. Võite ette kujutada näiteks juhtmeta tolmuimejat, mille pesukapis on jaam – väike matt –, mis laeb seadet automaatselt kuni selle täislaadimiseni. Samuti võib tööpinna sisse ehitatud elektrimatt pakkuda kogu energiat, mida köögiseadmed, nagu blenderid, vajavad, ilma et oleks vaja läbida tüütu juhtmete ühendamise segadus.

Tööstusharu ekspertide sõnul muudab tehnoloogia massilise kasutuselevõtu trikk toitepadjade seadme agnostiliseks. Majaomanikud ei taha, et veekeetja peaks sujuvaks tööks panema ühte kohta ja segisti teise kohta. Nad tahavad, et nad saaksid paigutada oma seadmed kõikjale oma tööpinnale ja et need töötaksid laitmatult. Praegu on probleem selles, et iga toiteplokk tuleb häälestada vastavalt seadme erinõuetele. Tööstusharude ühtlustamine võib aidata seda probleemi lahendada, kuid see saab olema tohutu ettevõtmine.

Tehnoloogia peamised eelised on aga ohutus ja mugavus. Toitepadjad kõrvaldavad vajaduse ohtlike pistikupesade järele, mis on eriti kasulik riikides, kus kasutatakse endiselt kahe kontaktiga pistikuid. Elektriohutusega seotud mured peaksid jääma minevikku, kuna seadmed laadivad kaugjuhtimisega toiteplokkide kaudu ja kasutavad seejärel pardaakusid, et anda kasutajale kiiret ja suurt voolu.

Selle tehnoloogia viimane iteratsioon hõlmab magnetväljade kasutamist. MIT uurib praegu, kuidas manipuleerida magnetväljadega, et saata energiat pikkade vahemaade taha. Nad kutsuvad oma tehnoloogiat magnetiliselt sidestatud resonantsiks ja idee on saata elektrit läbi õhu sarnaselt raadio- või WiFi-lainete edastamisega. Seadmed oleksid häälestatud kindlale energiasagedusele ja saaksid laadida oma pardaakusid ilma juhtmeid kasutamata. Loodetakse, et lõpuks ei pruugi rakke üldse vaja minna ja et mõned seadmed suudavad vajaliku energia otse eetrist välja tõmmata.

Miks pole seda veel juhtunud?

Paljud traadita edastustehnoloogiad on juba saadaval. Võite juba täna minna elektroonikamüüja juurde ja hankida ühilduva telefoni laadija. Kuid me ei ole veel näinud tehnoloogia laialdast kasutuselevõttu. Miks?

Sellel on kaks peamist põhjust. Esimene on see, et lahendused, mis meil praegu on, on "piisavalt head". Seadmeid on juba mugav seina külge ühendada just siis, kui neid vajate. Juhtmevabale elektrijaotusele üleminek parandab elukvaliteeti, kuid see pole kümnekordne kasv, mida inimesed tavaliselt nõuavad oma harjumuste viivitamatuks muutmiseks (nagu nutitelefonide tulekuga ).

Ja teine ​​põhjus on seotud inimeste ootustega. Enamik tarbijaid lihtsalt ei ole traadita elektrijaotustehnoloogiatest teadlikud. Idee oma kodus nööridest kraavi tõmmata tundub futuristlik ja kaugeleulatuv idee, mitte midagi, mida enamik inimesi on valmis kohe proovima.

Kui tehnoloogia toimib nii, nagu mõned teadlased ette kujutavad, võib see lõpuks patareid täielikult kaotada. Kuigi elemendid on abiks paljude mobiilseadmete jaoks, maksab nende tootmine siiski palju raha ning paljud akud, eriti liitiumioonid, on kahjustumise korral ohtlikud. Nendest vabanemine kodu magnetresonantsiga elektritoitega võib anda igasuguseid eeliseid ja ärgitada ettevõtjaid välja mõtlema uudseid ideid, kuidas majas energiat kasutada.

Kuidas on lood tervisemõjudega?

Selle loo viimane murekoht on mõju, mida traadita elektritehnoloogia võib tervisele avaldada. Inimesed juba muretsevad elektromagnetkiirguse pärast, mis mikrolainete, raadiolainete ja elektromagnetlainetena levib õhus. Kas veel üks traadita side tüüp võib kahjustada inimeste tervist?

Ekspertide vastus on võib-olla: teadus pole lihtsalt veel tehtud. Võimalik, et traadita edastus võib kahjustada inimeste tervist või kahjustada seda üldse. Oluline on siiski märkida, et juhtmevabast voolust rääkides ei ole meil tegemist eriti tihedate energiaväljadega. Energia, millega inimesed kokku puutuvad, on umbes sama, mida tekitab Maa magnetväli. See on madala intensiivsusega kiirgus, mille vastu oleme liigina välja töötanud, mis viitab sellele, et see on tõenäoliselt ohutu – vähemalt 90 protsendile elanikkonnast.

Ja see toob ka märkimisväärset kasu, mistõttu on paljud inimesed sellest huvitatud. Kas me võiksime vaadata tulevikku ilma kodus olevate juhtmeteta? Nagu alati, pole see niivõrd tehnoloogia probleem – tehnoloogia on suures osas olemas selleks, et see juhtuks –, vaid pigem kulude, praktilisuse ja tegelike kasudega arvestamine. Muidugi oleks tore, kui traadita edastus oleks kogu kodus, kuid vähesed inimesed tahavad vaeva näha juba olemasolevate ideaalselt toimivate pistikupesade välja tõmbamisega.