Les spécialistes du laboratoire des méta-matériaux de l'Université national des technologies de l'information, de l'optique et de la mécanique de Saint-Pétersbourg (ITMO) et de l'institut de recherche Girikond ont montré qu'il est possible de créer un système efficace de transmission d'énergie sans fil en utilisant des matériaux diélectriques en céramique.
Les résultats de la simulation ont été vérifiés par une expérience — les scientifiques ont réussi à allumer une ampoule DEL sans fils à une distance de 20 à 30 cm. Les résultats sont publiés dans la revue AppliedPhysicsLetters.
En 2007, Marin Soljačić, professeur à l'Institut de technologie du Massachusetts (MIT), avait publié un article dans la revue Science, dans lequel les scientifiques discutaient des essais réussis de transmission d'énergie sans fil. Ils ont pu allumer une ampoule de 60W à une distance de plus de 2,5 mètres avec un rendement de 40% en profitant de l'interaction de résonance de deux bobines de cuivre.
La technologie est fondée sur un système comprenant un transmetteur et un récepteur ayant des antennes à boucle magnétique syntonisées à la même fréquence. Elle a été baptisée WiTricity pour "wireless electricity" et est actuellement utilisée dans les chargeurs sans fil pour des téléphones portables.
Ces chargeurs ont une base stationnaire, pour recharger un téléphone portable, il faut le placer précisément sur le panneau d'un dispositif qui doit être raccordé au réseau électrique.
Les scientifiques promettent de trouver une solution pour supprimer la nécessité d'un contact physique avec la base, mais pour le moment cela est impossible pour deux raisons. Tout d'abord, la transmission sans fil de l'énergie par la méthode de résonance est très efficace seulement à courtes distances. De plus, pour que la transmission d'énergie soit efficace, il faut orienter correctement le transmetteur et le récepteur.
Les spécialistes russes ont utilisé la même technologie de résonance, mais ils ont apporté quelques modifications à la conception de l'appareil.
Premièrement, ils ont remplacé les bobines de cuivre par des résonateurs diélectriques. Ces résonateurs permettent de générer le champ magnétique d'une façon plus efficace avec une moindre perte d'énergie.
Deuxièmement, les scientifiques ont élevé la fréquence des résonateurs. Dans cette fréquence plus haute, le champ magnétique a une structure plus complexe et atténue sa baisse au cours de sa propagation dans l'espace.
Le rendement théorique de la nouvelle méthode atteint 80%. En outre, les scientifiques russes ont proposé un système de transmission d'énergie sans fil plus résistant aux changements de l'orientation mutuelle du récepteur et du transmetteur.
Lors de l'expérience, les scientifiques ont réussi à transmettre environ 1W d'énergie à une distance de 20 à 30 cm à des fréquences d'environ 2GHz et ils ont maintenant commencé une nouvelle expérience avec des résonateurs céramiques ayant un constant diélectrique plus grand ce qui permettra d'augmenter la puissance de la transmission, ainsi que d'utiliser les fréquences des dizaines de MHz, qui sont plus sûres pour les humains.
