Teake Zuidema
Mobieltjes zijn draadloos, tot het tijd is ze op te laden. Sommige smartphones zijn weliswaar op basis van inductie in speciale houders draadloos op te laden, maar dit duurt lang, er is een zeer korte afstand nodig tussen lader en telefoon, en het is onmogelijk het mobieltje te gebruiken tijdens het laden. In 2016 wordt dat mogelijk anders, als we de eerste draadloze opladers zien op basis van magnetische resonantie, waarbij het mobieltje misschien op 1 of 2 m van de lader kan zijn.
Een hele roedel aan startups demonstreerde op de Consumer Electronics Show in Las Vegas oplaadsystemen gebaseerd op radiosignalen. Energous gebruikt kleine antennes, ingebed in vaste apparaten of lampen, om meerdere 5,8 GHz-stralen te richten. De antennes volgen het op te laden apparaat. Dit systeem levert onder ideale omstandigheden 4 W vermogen over 1,5 m en 1 W over 4,6 m.
De firma Ossia gebruikt wifi. Kleine apparaten binnen een straal van 10 m kunnen het wifi-signaal van bijvoorbeeld een router oogsten. Dit werkt alleen goed wanneer de router continu op vol vermogen opereert. Om hiaten te vermijden, zendt de apparatuur een permanente stroom van nutteloze pakketjes door het wifi-netwerk.
Zeer omstreden is uBeam. Deze Californische firma beweert in 2016 een techniek te zullen demonstreren die mobieltjes over een afstand van 4 m kan opladen met bundels ultrageluid (geluid tussen 20 en 50 kHz). Het is duidelijk dat geluid een line-of-sight nodig heeft, en dat is nog maar één probleem. Maurice Roes promoveerde vorig jaar aan de TU Eindhoven op een experiment waarbij hij ook energie verzond via ultrasoon geluid. Hij is sceptisch over de claims van uBeam.
‘Het principe is simpel’, zegt Roes. ‘Aan de zendkant heb je een transducer die een elektrisch signaal als een trilling de lucht in stuurt, aan de andere kant zit een transducer die het geluid weer omzet in een elektrisch signaal. Je hebt een zware zendtransducer nodig om de lucht te laten trillen en dat kost veel energie. Vervolgens moet de geluidsbundel heel gericht zijn, want hoe meer de bundel divergeert, hoe kleiner het deel van het uitgezonden vermogen dat bij de ontvanger aankomt.’
Een volgende probleem is volgens Roes het verlies aan energie, de demping, in de lucht. Tenslotte is er opnieuw verlies bij de ontvanger. ‘De akoestische impedantie van de ontvanger moet vergelijkbaar zijn met die van de lucht. Is dit niet het geval, dan wordt een groot deel van het geluid gereflecteerd en dat betekent opnieuw energieverlies.’ Al met al slaagde de promovendus er niet in om meer dan 40 mW te verzenden over een aantal centimeters.
Roes rekent voor waar uBeam op uit zou kunnen komen. ‘Als we uitgaan van 50 % verlies in de lucht en 50 % in elk van de transducers, dan is voor een output van 2 W een input van 16 W nodig. Ik denk dat dit alleen lukt wanneer uBeam briljante uitvindingen heeft gedaan. Het zou prachtig zijn, maar ik moet het eerst zien.’
Goed bewaren dus, die oplaadkabeltjes.
