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Imaginez une pièce dépourvue de prises électriques mais dans laquelle on dispose d'une alimentation pour l'éclairage et tous les appareils qui s'y trouvent. C'est exactement la démonstration que viennent de réussir des experts de Disney Research. Ils ont conçu un système d'alimentation sans fil par champ magnétiquechamp magnétique quasi stationnaire qui fonctionne à l'échelle d'une pièce et peut charger ou alimenter simultanément par exemple des lampes, des téléphones mobilesmobiles, un ventilateur, etc.
Le système, qui porteporte le nom de quasistatic cavity resonance (QSCR), opère avec une simplicité et une souplesse comparables à celles d'une connexion Wi-Fi pour le transfert des données. Les appareils peuvent être placés n'importe où dans la pièce et la présence de meubles, de fenêtresfenêtres et de portes ne perturbe pas le signal. Si le fonctionnement est assez simple, sa mise en œuvre l'est nettement moins. En effet, la pièce d'environ 25 m² dans laquelle les essais ont été réalisés est en fait un caisson dont les parois sont des panneaux d'aluminiumaluminium.
Un courant électriquecourant électrique de 15 wattswatts est envoyé par un générateurgénérateur de basses fréquences à 1,32 MHz (le signal est préalablement amplifié) vers une bobine émettrice située dans la pièce. Au centre de cet espace, se trouve un pilier en cuivrecuivre sectionné en son milieu pour y insérer des condensateurscondensateurs qui vont réguler la fréquence électromagnétique et confiner les champs électriqueschamps électriques potentiellement dangereux. Le courant circule à travers le pilier, le plafond, le sol et les mursmurs, générant dans l'ensemble de la pièce un champ magnétique uniforme qui va tourner autour du pilier.
Ce sont les condensateurs insérés dans le pilier en cuivre qui vont réguler la fréquence électromagnétique et isoler les champs électriques potentiellement dangereux. © Disney Research
De quoi charger 320 smartphones simultanément
Les appareils électriques présents sont alimentés via des bobines réceptrices qui fonctionnent sur la même fréquence de résonancerésonance que les champs magnétiques. Seule condition : il faut que les récepteurs soient orientés de sorte à être perpendiculaires au champ magnétique pour pouvoir capter le signal. Toutefois, un test avec une sphère LEDLED équipée de trois bobines a permis de la faire fonctionner dans toutes les positions. Selon les chercheurs, l'un des avantages clés du recours aux champs magnétiques basse fréquence est que cela ne vient pas perturber les matériaux environnants.
Lors de ses simulations, l'équipe de Disney Research dit avoir pu transmettre 1,9 kilowatt tout en se conformant aux normes de sécurité en vigueur. « Ceci est équivalent à la charge simultanée de 320 smartphones », précisent les chercheurs. Selon ces derniers, le dispositif pourrait être adapté à des espaces de n'importe quelle taille : placardsplacards, pièces d'habitation, bureaux voire entrepôts en utilisant plusieurs piliers en cuivre. Ils ajoutent enfin qu'il serait vraisemblablement possible de réduire l'usage de panneaux métalliques dans des pièces ou structures existantes en les remplaçant par de la peinture conductrice ou des parois modulaires.
