Early visions of wireless power actually were thought of by Nikola Tesla basically about 100 years ago. The thought that you wouldn't want to transfer electric power wirelessly, no one ever thought of that. They thought, "Who would use it if you didn't?" And so, in fact, he actually set about doing a variety of things. Built the Tesla coil. This tower was built on Long Island back at the beginning of the 1900s. And the idea was, it was supposed to be able to transfer power anywhere on Earth. We'll never know if this stuff worked. Actually, I think the Federal Bureau of Investigation took it down for security purposes, sometime in the early 1900s.
แนวคิดแรกๆ เกี่ยวกับการส่งพลังงานไฟฟ้าแบบไร้สาย จริงๆ แล้วเป็นแนวคิดของ นิโคลา เทสลา (Nikola Tesla) เมื่อประมาณ 100 ปีที่แล้ว แนวความคิดนี้เริ่มต้นที่ว่า คุณไม่ต้องการระบบส่งพลังงานไฟฟ้าแบบไร้สายหรอก เพราะไม่เคยมีใครนึกที่จะสร้างมัน พวกเขาคิดเอาว่า "ใครล่ะจะใช้ถ้าเราเองยังไม่ใช้เลย?" ดังนั้น นิโคลาจึงเริ่ม ทำอะไรหลายสิ่งหลายอย่าง สร้างหอคอยขดลวดเทสลา ที่ ลองไอแลนด์ ในช่วงต้นทศวรรษ 1900 แนวคิดก็คือจะให้มันส่งพลังงานไฟฟ้าแบบไร้สาย ไปยังทุกๆ ที่ทั่วมุมโลก เราไม่รู้แน่ชัดว่ามันทำงานได้จริงรึเปล่า จริงๆ แล้ว ผมคิดว่า FBI ล้มโครงการลง ด้วยเหตุผลทางด้านความปลอดภัย ในช่วงต้นๆทศวรรษ 1900 เช่นเดียวกัน
But the one thing that did come out of electricity is that we love this stuff so much. I mean, think about how much we love this. If you just walk outside, there are trillions of dollars that have been invested in infrastructure around the world, putting up wires to get power from where it's created to where it's used. The other thing is, we love batteries. And for those of us that have an environmental element to us, there is something like 40 billion disposable batteries built every year for power that, generally speaking, is used within a few inches or a few feet of where there is very inexpensive power.
แต่สิ่งหนึ่งที่มาพร้อมพลังงานไฟฟ้า ก็คือ พวกเรารักมันมากเลยล่ะ ผมหมายถึง ทำไมเราจะไม่รักมันล่ะ ถ้าเราเดินออกไปข้างนอก เราจะเห็นเงินเป็นล้านล้านดอลลาร์ ที่ลงทุนไปกับโครงสร้างพื้นฐานทั่วทุกมุมโลก สายไฟฟ้าถูกโยงไปทุกที่ทุกแห่งเพื่อนำพาพลังงาน ไปยังที่ที่ต้องการใช้ อีกสิ่งที่เรารักมันมากเช่นเดียวกันคือ แบตเตอรี่ พวกมันกลายมาเป็นองค์ประกอบพื้นฐานรอบๆ ตัวเรา มีการผลิตถ่ายไฟฉายประเภทใช้แล้วทิ้ง ประมาณปีละ 4 หมื่นล้านก้อน เพื่อให้พลังงานกับอะไรก็ตามที่โดยทั่วไป ถูกใช้ห่างเพียงไม่กี่นิ้ว หรือไม่กี่ฟุต จากแหล่งพลังงานที่มีราคาถูกมาก
So, before I got here, I thought, "You know, I am from North America. We do have a little bit of a reputation in the United States." So I thought I'd better look it up first. So definition number six is the North American definition of the word "suck." Wires suck, they really do. Think about it. Whether that's you in that picture or something under your desk. The other thing is, batteries suck too. And they really, really do. Do you ever wonder what happens to this stuff? 40 billion of these things built. This is what happens. They fall apart, they disintegrate, and they end up here.
ก่อนที่ผมจะลงลึกไปในรายละเอียด ผมว่า "อย่างที่คุณรู้กัน ผมมาจากอเมริกาตอนเหนือ พวกเราสร้างชื่อเสียงพอสมควรในสหรัฐอเมริกา" ดังนั้น จะดีกว่าถ้าผมให้คุณดูนิยามของคำพวกนี้ก่อน นิยามของเลข 6 (ออกเสียง ซิกส์) คืออเมริกาเหนือ ความหมายของคำว่า ห่วย (ออกเสียง ซักส์) สายไฟฟ้าห่วย ใช่มันห่วย ลองดูว่าถ้านั่นคือคุณในภาพ หรืออะไรที่อยู่ใต้โต๊ะของคุณ อีกสิ่งที่ที่ห่วยเหมือนกัน คือแบตเตอรี่ ใช่มันห่วยจริงๆ คุณเคยสงสัยมั้ยว่า ใช้แบตเตอรี่แล้วเป็นไงต่อไป? หลังจากที่ถ่ายไฟฉาย 4 หมื่นล้านก้อนถูกสร้างขึ้น มันกลายสภาพเป็นแบบนี้ มันเสื่อมสภาพ แล้วค่อยๆ สึกกร่อน แล้วก็มาจบที่นี่
So when you talk about expensive power, the cost per kilowatt-hour to supply battery power to something is on the order of two to three hundred pounds. Think about that. The most expensive grid power in the world is thousandths of that. So fortunately, one of the other definitions of "suck" that was in there, it does create a vacuum. And nature really does abhor a vacuum.
ดังนั้น เวลาที่คุณพูดถึงพลังงานราคาแพง ราคาต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมง โดยใช้พลังงานจากแบตเตอรี่เพื่อทำอะไร ตกอยู่ราว 200 - 300 ปอนด์สเตอริงต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมงนะครับ คิดดูสิครับ พลังงานไฟฟ้าที่แพงที่สุดในโลกมีราคาแค่ หนึ่งในพันของราคาแบตเตอรี่ แต่โชคดี อีกหนึ่งความหมายของคำว่า ห่วย นั่นคือ การสร้างสูญญากาศ สิ่งที่เป็นธรรมชาติไม่ชอบสูญญากาศ
What happened back a few years ago was a group of theoretical physicists at MIT actually came up with this concept of transferring power over distance. Basically they were able to light a 60 watt light bulb at a distance of about two meters. It got about 50 percent of the efficiency -- by the way, that's still a couple thousand times more efficient than a battery would be, to do the same thing. But were able to light that, and do it very successfully. This was actually the experiment. So you can see the coils were somewhat larger. The light bulb was a fairly simple task, from their standpoint.
มาดูกันว่า เกิดอะไรขึ้นเมื่อ 2-3 ปีก่อน มีกลุ่มของนักฟิสิกส์ที่สถาบันเทคโนโลยีแห่งแมสซาชูเสตต์ (MIT) เกิดแนวคิดที่ว่า จะส่งพลังงานไฟฟ้าแบบไร้สาย พวกเขาสามารถส่งพลังงานไฟฟ้าไปจุดหลอดไฟขนาด 60 วัตต์ได้ โดยส่งพลังงานที่ระยะห่างประมาณ 2 เมตร พวกเค้าทำได้ที่ประสิทธิภาพประมาณ 50% ในการส่งพลังงาน มันมีประสิทธิภาพมากกว่าแบตเตอรี่ถึง 2-3 พันเท่า ที่จะให้พลังงานเท่าๆกัน และถึงแม้เราจะทำให้หลอดไฟ ส่องสว่างได้สำเร็จ มันก็ยังอยู่ในขั้นทดลอง คุณอาจจะได้เห็น ขดลวดที่มีขนาดใหญ่ขึ้น พลังงานไฟฟ้าที่ใช้จุดสว่างในหลอดไฟเป็นเรื่องที่ทำได้ไม่ยากอยู่แล้ว
This all came from a professor waking up at night to the third night in a row that his wife's cellphone was beeping because it was running out of battery power. And he was thinking, "With all the electricity that's out there in the walls, why couldn't some of that just come into the phone so I could get some sleep?" And he actually came up with this concept of resonant energy transfer. But inside a standard transformer are two coils of wire. And those two coils of wire are really, really close to each other, and actually do transfer power magnetically and wirelessly, only over a very short distance.
แนวคิดพวกนี้เริ่มมาจากอาจารย์คนหนึ่ง ที่สะดุ้งตื่นขึ้นกลางดึกเป็นคืนที่ 3 ต่อเนื่องกัน เพราะโทรศัพท์มือถือของภรรยาร้องเตือน ว่าแบตเตอรี่กำลังจะหมด ทำให้เขาคิดในใจว่า "ทำไมไฟฟ้าในสายไฟที่เดินสายอยู่ในกำแพง ไม่ไหลลงไปอยู่ในโทรศัพท์มือถือให้หมด ผมจะได้นอนหลับสักที?" เขาจึงคิดหาวิธีและเกิดเป็นแนวคิดว่าจะใช้วิธี การส่งพลังงานแบบสะท้อน (resonant) ในหม้อแปลงไฟฟ้า เราจะมีขดลวดอยู่ 2 ขดพันรอบแกน ขดลวดทั้ง 2 นี้จะต้องอยู่ใกล้กันมากๆ เพื่อที่จะส่งพลังงานไปหากัน ด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าโดยไม่ต้องใช้สาย แต่ส่งพลังงานกันในระยะสั้นมากๆ
What Dr. Soljacic figured out how to do was separate the coils in a transformer to a greater distance than the size of those transformers using this technology, which is not dissimilar from the way an opera singer shatters a glass on the other side of the room. It's a resonant phenomenon for which he actually received a MacArthur Fellowship Award, which is nicknamed the Genius Award, last September, for his discovery.
สิ่งที่ ดร. โซลยาสิกซ์ (Soljacic) ค้นพบก็คือ วิธีการที่จะแยก ขดลวดทั้ง 2 ขดในหม้อแปลง ให้มีระยะห่างที่มากขึ้นไปอีก โดยใช้เทคนิคที่ไม่ได้แตกต่างไปจาก การที่นักร้องโอเปร่าเปล่งเสียงจนแก้วที่อยู่อีกฝั่งของห้องแตก นั่นคือปรากฏการณ์คลื่นสะท้อน การค้นพบสิ่งนี้ทำให้เขาได้รับรางวัลจากสมาคมแมคอาเธอร์ (MacArthur Fellowship Award) ซึ่งเรียกกันเล่นๆ ว่า รางวัลอัจฉริยะ (Genius Award) ในเดือนกันยายนปีก่อน (พ.ศ.2552)
So how does it work? Imagine a coil. For those of you that are engineers, there's a capacitor attached to it too. And if you can cause that coil to resonate, what will happen is it will pulse at alternating current frequencies -- at a fairly high frequency, by the way. And if you can bring another device close enough to the source, that will only work at exactly that frequency, you can actually get them to do what's called strongly couple, and transfer magnetic energy between them. And then what you do is, you start out with electricity, turn it into magnetic field, take that magnetic field, turn it back into electricity, and then you can use it.
แล้วมันทำงานได้อย่างไร? นึกภาพถึงขดลวดไฟฟ้า สำหรับท่านที่เป็นวิศวกร ที่มีตัวเก็บประจุอยู่ข้างใน ถ้าคุณทำให้ขดลวดแผ่คลื่นออกมาให้สั่นอย่างพอเหมาะ จะเกิดการสั่นแบบเป็นจังหวะ ที่ความถี่ของสัญญาณไฟฟ้ากระแสสลับ ซึ่งมีความถี่สูงพอสมควร แล้วถ้าคุณนำอุปกรณ์ไฟฟ้าอีกอันหนึ่งเข้ามา วางไว้ใกล้กับแหล่งกำเนิดพลังงานมากพอ ซึ่งทำงานที่ความถี่เดียวกัน คุณจะได้อะไรที่เรียกว่า คู่ประสานที่แข็งแกร่ง (strongly couple) และสามารถส่งผ่านคลื่นแม่เหล็กหากันได้ และนั่นแหละคือจุดเริ่มต้นของการส่งพลังงานไฟฟ้า แปลงมันเป็นคลื่นแม่เหล็ก ส่งผ่านสนามแม่เหล็ก และแปลงกลับเป็นพลังงานไฟฟ้า แล้วคุณก็นำมันไปใช้งานต่อได้
Number one question I get asked. I mean, people are worried about cellphones being safe. You know. What about safety? The first thing is this is not a "radiative" technology. It doesn't radiate. There aren't electric fields here. It's a magnetic field. It stays within either what we call the source, or within the device. And actually, the magnetic fields we're using are basically about the same as the Earth's magnetic field. We live in a magnetic field.
คำถามแรกเลยที่มีคนถามผม ก็คือ อย่างที่รู้กัน คนกังวลว่าโทรศัพท์มือถือปลอดภัยหรือไม่ อะไรคือความปลอดภัย? ข้อแรก นี่ไม่ใช่เทคนิคทางรังสี มันไม่ได้แผ่รังสี มันไม่ใช่สนามไฟฟ้า แต่มันคือสนามแม่เหล็ก มันอยู่ภายในต้นกำเนิดพลังงาน อยู่ในอุปกรณ์รับพลังงาน และอันที่จริง สนามแม่เหล็กที่เราใช้ คือสนามแม่เหล็กแบบเดียวกับสนามแม่เหล็กโลก เราอาศัยอยู่ในสนามแม่เหล็ก
And the other thing that's pretty cool about the technology is that it only transfers energy to things that work at exactly the same frequency. And it's virtually impossible in nature to make that happen. Then finally we have governmental bodies everywhere that will regulate everything we do. They've pretty much set field exposure limits, which all of the things in the stuff I'll show you today sort of sit underneath those guidelines.
และอีกข้อนึงที่เจ๋งมากเกี่ยวกับเทคโนโลยีนี้ คือ มันจะส่งผ่านพลังงานได้เฉพาะอุปกรณ์ที่มีความถี่เดียวกันเท่านั้น และว่าไปแล้วมันเป็นไปไม่ได้เลยที่มันจะเกิดขึ้นมาเองตามธรรมชาติ และสุดท้าย เรามีหน่วยงานของรัฐบาล ที่จะออกมาตรการ กำกับในทุกๆ อย่างที่เราทำ พวกเขาวางข้อกำหนดในการสร้างสนามแม่เหล็ก ซึ้่งก็คือทุกสิ่งทุกอย่างที่ผมนำมาแสดงในวันนี้ ซึ่งจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดที่ว่า
Mobile electronics. Home electronics. Those cords under your desk, I bet everybody here has something that looks like that or those batteries. There are industrial applications. And then finally, electric vehicles. These electric cars are beautiful. But who is going to want to plug them in? Imagine driving into your garage -- we've built a system to do this -- you drive into your garage, and the car charges itself, because there is a mat on the floor that's plugged into the wall. And it actually causes your car to charge safely and efficiently. Then there's all kinds of other applications. Implanted medical devices, where people don't have to die of infections anymore if you can seal the thing up. Credit cards, robot vacuum cleaners.
เครื่องใช้ไฟฟ้าแบบพกพา เครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้าน สายไฟฟ้าใต้โต๊ะของคุณ ผมเชื่อว่าเราทุกคนที่นี่ มีอไรคล้ายๆแบบนี้ หรือไม่ก็แบตเตอรี่นั่น อุปกรณ์เครื่องมือในอุตสาหกรรม และสุดท้าย รถพลังงานไฟฟ้า รถพลังงานไฟฟ้าคือสิ่งสวยงาม แต่ใครอยากที่จะเสียบปลั๊กมัน? เมื่อคุณขับรถเข้าไปในโรงรถ -- ซึ่งเราสร้างระบบรองรับเอาไว้ -- แล้วรถก็ชาร์จพลังงานด้วยตัวของมันเอง เพราะเราทำพื้นรองที่เชื่อมต่อพลังงานไฟฟ้าจากกำแพง ซึ่งทำให้การชาร์จพลังงานในรถยนต์มีความปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ และยังมีอุปกรณ์ไฟฟ้าอีกหลายพวกหลายอย่างที่จะใช้แบบนี้ได้ อย่าง พวกอุปกรณ์การแพทย์ที่ฝังไว้ในร่างกาย ผู้ป่วยไม่จำเป็นต้องตายเพราะติดเชื้ออีกต่อไป ถ้าเราสามารถฝังอุปกรณ์พวกนั้นในร่างกายไปเลย บัตรเครดิต, หุ่นยนต์ทำความสะอาด
So what I'd like to do is take a couple minutes and show you, actually, how it works. And what I'm going to do is to show you pretty much what's here. You've got a coil. That coil is connected to an R.F. amplifier that creates a high-frequency oscillating magnetic field. We put one on the back of the television set. By the way, I do make it look a little bit easier than it is. There's lots of electronics and secret sauce and all kinds of intellectual property that go into it. But then what's going to happen is, it will create a field. It will cause one to get created on the other side.
ผมอยากจะขอเวลาสัก 2-3 นาที แสดงให้คุณเห็นของจริง ว่ามันทำงานยังไง อย่างที่เห็น มีของหลายอย่างบนนี้ มีขดลวด ขดลวดเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ขยายสัญญาณ ซึ่งสร้างสนามแม่เหล็กความถี่สูง เราติดอันนึงไว้ที่หลังทีวี ผมพยายามทำให้มันดูง่ายกว่าที่เป็น ทั้งที่จริงๆ แล้วมันเต็มไปด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และชิ้นส่วนที่เป็นความลับภายใน สิ่งที่มันทำก็คือสร้างสนามแม่เหล็ก ส่งต่อพลังงาน ไปยังอีกฝั่ง
And if the demo gods are willing, in about 10 seconds or so we should see it. The 10 seconds actually are because we -- I don't know if any of you have ever thought about plugging a T.V. in when you use just a cord. Generally, you have to go over and hit the button. So I thought we put a little computer in it that has to wake up to tell it to do that. So, I'll plug that in. It creates a magnetic field here. It causes one to be created out here. And as I said, in sort of about 10 seconds we should start to see ...
และถ้ามันเป็นไปตามนั้นจริง คุณจะเห็นภาพบนหน้าจอในอีก 10 วินาที 10 วินาทีที่ต้องรอ ก็เพราะ เวลาที่คุณจะดูทีวีที่บ้านของคุณ คุณก็เสียบปลั๊ก และจากนั้น คุณต้องกดปุ่มเปิด แต่ในกรณีนี้ พวกผมใช้ระบบควบคุมการเปิดปิดอัตโนมัติ จึงต้องใช้เวลาในการส่งคำสั่งเปิด ผมจะเสียบปลั๊กที่นี่ มันก็เริ่มสร้างสนามแม่เหล็ก และส่งผ่านให้เกิดสนามแม่เหล็กที่นี่ อย่างที่ผมบอก ในระยะเวลา 10 วินาที คุณจะเห็นภาพบนหน้าจอ
This is a commercially -- (Applause) available color television set. Imagine, you get one of these things. You want to hang them on the wall. How many people want to hang them on the wall? Think about it. You don't want those ugly cords coming down. Imagine if you can get rid of it.
นั่นเป็น (เสียงปรบมือ) ทีวีสีที่มีขายทั่วไปตามท้องตลาด ลองนึกภาพว่า คุณมีเจ้าสิ่งนี้และอยากแขวนมันไว้บนผนัง มีคนมากมายที่อยากแขวนมันบนผนัง? ลองคิดดู คุณไม่ต้องเห็นสายไฟห้อยลงมาอีก คุณสามารถกำจัดมันทิ้งได้เลย
The other thing I wanted to talk about was safety. So, there is nothing going on. I'm okay. And I'll do it again, just for safety's sake. Almost immediately, though, people ask, "How small can you make this? Can you make this small enough?" Because remember Dr. Soljacic's original idea was his wife's cellphone beeping.
อีกสิ่งหนึ่งที่ผมอยากพูดคือเรื่องความปลอดภัย ไม่มีอะไรเกิดขึ้น เห็นมั้ย ผมสบายดี ผมจะทำให้ดูอีกที คนมักจะถามต่อโดยทันทีว่า "คุณทำมันให้เล็กลงได้อีกแค่ไหน? มันเล็กพอหรือยัง?" ผมอยากให้นึกถึงจุดเริ่มต้นจากแนวคิดของ ดร.โซลยาสิกซ์ ว่ามาจากการร้องเตือนในโทรศัพท์มือถือของภรรยาท่าน
So, I wanted to show you something. We're an equal opportunity designer of this sort of thing. This a Google G1. You know, it's the latest thing that's come out. It runs the Android operating system. I think I heard somebody talk about that before. It's odd. It has a battery. It also has coiled electronics that WiTricity has put into the back of it. And if I can get the camera -- okay, great -- you'll see, as I get sort of close... you're looking at a cellphone powered completely wirelessly. (Applause)
ผมจะแสดงอะไรให้คุณดู เราออกแบบให้ใช้งานกับสิ่งนี้ นี่คือ กูเกิล จี 1 มันคือโทรศัพท์มือถือรุ่นล่าสุด ทำงานบนระบบปฎิบัติการแอนดรอยด์ ผมเคยได้ยินคนพูดถึงมันมาก่อน มันแปลกใหม่ และใช้แบตเตอรี่ มันถูกติดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ซึ่ง วายทริกซิตี้ (WiTricity) ใส่ไว้ข้างหลังมัน ผมอยากให้กล้องถ่ายมาที่ตรงนี้ โอเค เยี่ยม มองเข้าไปใกล้ๆ คุณจะเห็นโทรศัพท์มือถือ ได้รับพลังงานไฟฟ้าไร้สาย (เสียงปรบมือ)
And I know some of you are Apple aficionados. So, you know they don't make it easy at Apple to get inside their phones. So we put a little sleeve on the back, but we should be able to get this guy to wake up too. And those of you that have an iPhone recognize the green center. (Applause)
ผมรู้ว่าพวกคุณบางคนเป็นสาวกบริษัทแอปเปิล (Apple) มันไม่ง่ายเลยที่จะเจาะเข้าไปในโทรศัพท์มือถือของแอปเปิล เราจึงติดแผ่นเล็กๆไว้ที่ด้านหลัง ทำให้เราสามารถเปิดและชาร์จพลังงานมันได้ พวกคุณบางคนคงจำแถบสีเขียวกลางจอนี้ได้ (เสียงปรบมือ)
And Nokia as well. You'll see that what we did there is put a little thing in the back, to do that, and it probably beeps, actually, as it goes on as well. But they typically use it to light up the screen. So, imagine these things could go ... they could go in your ceiling. They could go in the floor. They could go, actually, underneath your desktop. So that when you walk in or you come in from home, if you carry a purse, it works in your purse. You never have to worry about plugging these things in again. And think of what that would do for you.
โนเกียก็เหมือนกัน คุณคงเห็นว่าเราใส่อะไรเล็กๆ ไว้ที่ด้านหลัง มันน่าจะร้องบี๊บ ตามปกติ และส่องแสงสว่างบนหน้าจอ นึกภาพว่าสิ่งเหล่านี้อยู่บนเพดาน อยู่บนพื้น อยู่ใต้โต๊ะ เมื่อคุณกลับมาถึงบ้าน เดินตามทางเดิน คุณถือกระเป๋า มันก็ทำงานให้อุปกรณ์ในกระเป๋า คุณไม่ต้องคอยกังวลที่จะต้องคอยเสียบปลั๊กพวกมันอีกต่อไป คิดถึงสิ่งที่มันจะทำให้คุณได้
So I think in closing, sort of in the immortal visions of The New Yorker magazine, I thought I'd put up one more slide. And for those of you who can't read it, it says, "It does appear to be some kind of wireless technology." So, thank you very much. (Applause)
ผมคิดถึงการปิดตัวของ แนวคิดอมตะจากนิตยสารนิวยอร์คเคอร์แม็กกาซีน (The New Yorker Magazine) ซึ่งเป็นสไลด์แผ่นสุดท้าย สำหรับคนที่อ่านตรงนี้ไม่ออก เขาเขียนว่า "มีปรากฎการณ์ของอะไรบางอย่างที่เป็นเทคโนโลยีไร้สาย" ขอบคุณมากครับ (เสียงปรบมือ)