WITRICITY, un mondo senza fili

Dal sogno di Tesla alla scoperta del MIT fino alla realtà odierna e alle prospettive future, il nuovo libro pubblicato da Tecniche Nuove descrive lo stato dell’arte delle applicazioni sperimentali, di quelle già realizzate e di tutti i principali sviluppi.

È il 1908 quando, sul Wireless Telegraphy & Telephony, appare un articolo dal titolo “Il futuro dell’arte senza fili”. L’articolo porta la firma di Nikola Tesla, ormai già da anni conosciutissimo e controverso scienziato di origine serba, trapiantato negli Stati Uniti e autore di numerosissime invenzioni destinate a rivoluzionare il mondo elettrotecnico, nonché la vita stessa dell’umanità.

Tesla, dopo aver inventato il motore a corrente alternata e vinto la “guerra delle correnti” contro Edison, suo ex datore di lavoro e fautore della corrente continua, aveva reso possibile la distribuzione su scala mondiale dell’energia elettrica, prodotta nelle centrali e portata anche nei luoghi più sperduti del pianeta, grazie ai cavi che la trasmettevano sotto forma di corrente alternata, in maniera molto più efficace che la corrente continua. Ma il genio di Tesla, inarrestabile e sempre rivolto verso nuovi orizzonti, lo aveva portato a studiare gli effetti dei campi elettromagnetici che, in determinate condizioni riescono a trasmettere energia senza alcun mezzo che non sia la stessa aria. Questa scoperta dimostrava in termini pratici e incontrovertibili, come si potesse realizzare tale trasmissione di energia per accendere una lampadina senza collegarla fisicamente al punto di origine dell’alimentazione elettrica.

Ma, andando ancora oltre e sfidando l’intera collettività del tempo, Tesla aveva preconizzato un mondo in cui tale trasmissione senza fili potesse essere realizzata su scala molto maggiore, attraverso dei megageneratori di energia che la trasferissero nello spazio e utilizzassero la ionosfera per trasmetterla in tutto il mondo senza alcun legame fisico tra la sorgente e l’utilizzatore finale; l’effetto sarebbe stato analogo a quello, oggi consolidato, della trasmissione di segnali che riceviamo via satellite, attraverso le nostre parabole e che ci consente di vedere in tempo reale ciò che avviene dall’altra parte del pianeta.

Non è dato sapere se questa sua invenzione, così avanti per quei tempi, fosse davvero valida e applicabile; di certo però sappiamo come andò a finire questa storia. Tesla che, con le sue precedenti invenzioni aveva aperto un mercato praticamente infinito, con questa sua “pazza” idea andava a ledere enormi interessi economici che lui stesso aveva creato. Gli stessi suoi finanziatori stavano arricchendosi sulle sue invenzioni e, seppur concorrenti, fecero muro contro queste nuove idee del genio serbo. Tutti i finanziamenti vennero ritirati, la Wardencliffe Tower, definita la “follia di Tesla da un milione di dollari” fu smantellata e Tesla finì la sua vita nella povertà più assoluta.

Dopo un secolo il MIT di Boston riprende il progetto

Cento anni dopo, e con condizioni al contorno ben più favorevoli, un gruppo di scienziati del MIT (Massachusetts Institute of Technology) a Boston ha sviluppato la teoria di Tesla e ricreato l’esperimento della lampadina di Tesla.

L’esperimento è perfettamente riuscito e la teoria su cui si basa è stata illustrata in un articolo pubblicato dall’autorevole rivista scientifica statunitense “Science” nel 2006 e riproposto nel 2008, dal titolo: “Efficient wireless non-radiative mid-range energy transfer” . Aristeidis Karalis, J.D. Joannopoulos, Marin Soljačić; Science Direct, Annals of physics 2008.

In sintesi la teoria è basata sul principio di accoppiamento definito “forte”, tra due o più spire . Se una spira attraversata da corrente genera un campo elettromagnetico, una seconda spira, avente caratteristiche analoghe alla prima e che si trova nel raggio d’azione del campo magnetico prodotto dalla prima spira, si accoppia con esso e l’energia elettrica si trasferisce dalla spira trasmittente a quella ricevente senza bisogno né di contatto fisico tra le due né attraverso un conduttore.

Quando si parla di “accoppiamento forte” e di “spire di caratteristiche analoghe” si intende dire che le spire (trasmittente e ricevente) devono essere realizzate in modo da accoppiarsi tra loro utilizzando il fenomeno della “risonanza elettromagnetica”. Tale fenomeno, molto noto e spesso richiamato sia in campo acustico (cassa di risonanza) che in campo meccanico, esiste anche nel campo dell’elettromagnetismo. Grazie a esso l’accoppiamento avviene in maniera selettiva e con minima perdita di energia lungo il trasferimento e quindi con perdite praticamente nulle. Decisamente più basse rispetto a quelle che si avrebbero, a parità di altre condizioni, attraverso un cavo elettrico.

Dalla teoria alla pratica

Dal 2008 in poi, la teoria è stata ulteriormente verificata e si sono iniziate a studiare le prime realizzazioni pratiche. Il nome di Witricity nasce dalla contrazione di due parole “Wireless Electricity”, letteralmente “Elettricità senza fili”. Come può ben immaginarsi, i campi applicativi di questa tecnologia sono praticamente infiniti, in quanto il trasferimento di energia può essere realizzato in questo modo, tra una spira sorgente e qualsiasi apparecchiatura che, per funzionare, necessiti di alimentazione elettrica.  Come di prassi per le invenzioni del MIT, la pratica operativa è stata trasferita ad una società di start-up che si occupa dello studio e della diffusione di realizzazioni pratiche della tecnologia.

La sfida è lanciata… la follia di Tesla è diventata realtà… i tempi sono maturi per applicarla! Gli approfondimenti sulla teoria, sui suoi settori applicativi e su qualsiasi altro quesito vi venisse in mente, sono descritti nel volume “WITRICITY, un mondo senza fili”, pubblicazione della collana tecnica della nostra rivista. Buona lettura.

L’AUTORE

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