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Chargeurs sans fil à 4 mètres de distance, restent beaucoup d’obstacles à lever
Technologie

Chargeurs sans fil à 4 mètres de distance, restent beaucoup d’obstacles à lever

Article publié le :
5
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07
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2021

L’iPhone vient d’adopter le chargement sans fil à très courte distance, pourtant des chargeurs alimentent déjà des smartphones à plusieurs mètres.

Demain, si le futur tient ses promesses, les mobiles se rechargeront tout seuls. Ils n’auront plus besoin de nous. Leur batterie recevra de l’électricité par la voie des airs, émise par des chargeurs sans fil installés à la maison, au bureau, dans la voiture, le train, le bus, etc. Ces chargeurs auront une portée de plusieurs mètres et alimenteront nos smartphones jusque dans nos poches. Un scénario complètement utopique ? Peut-être pas.

La technologie QI

La technologie par induction magnétique utilisée par les mobiles et les chargeurs sans fil est appelée Qi (prononcez Chi). La technologie Qi fonctionne grâce à un support de transmission ainsi qu'un récepteur compatible situé à l'intérieur du téléphone, de la tablette ou d'un autre appareil compatible. Le rechargement s'effectue en plaçant l'appareil sur le support de transmission, grâce au phénomène d'induction magnétique. Pour faire simple, la proximité de l'appareil et du support provoque un champ électromagnétique qui génère du courant. C'est ainsi que l'appareil va se recharger.

Les inconvénients du chargeur sans fil

Si les câbles disparaissent lors du rechargement, l'utilisateur est cependant confronté à certains. En fonction de la surface de recharge disponible, il est possible de recharger deux appareils en même temps mais les chargeurs sont plus chers et moins présents sur le marché. Le temps de recharge sans fil est plus lent que la méthode filaire puisqu'il est possible de "perdre" de l'électricité lors de la transmission. De plus, l’émission d’ondes électromagnétiques n’est pas sans risque sur la santé.

Le QI jusqu’à quatre centimètres

Le Palm Pré, commercialisé en 2009, fut probablement le premier smartphone qu’on pouvait charger sans brancher un fil. Son chargeur sans fil fonctionnait jusqu’à quatre centimètres de distance, exactement comme la technologie Qi, plus récente, qui équipe les Samsung haut de gamme depuis deux ans, et certains iPhone.

On est loin du fantasme futuriste dépeint plus haut. Pour être certain que le mobile charge, mieux vaut le poser au milieu du socle Qi avec soin. Une fois posé, il devient délicat de l’utiliser sans interrompre la charge. Heureusement, dans plusieurs laboratoires américains, coréens, espagnols, la vraie recharge à distance fonctionne déjà.

Le PI : jusqu’à 30 centimètres

En 2017, des journalistes américains ont assisté à la recharge d’un smartphone à 30 centimètres de distance. Le chargeur, qui ressemble à une lampe de chevet, a été imaginé par des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT), et fonctionne selon le principe de l’induction. Le Pi serait compatible avec les smartphones dotés d’une antenne Qi de dernière génération, comme par exemple les derniers iPhones

Pourquoi utiliser un chargeur à distance Pi, plutôt qu’un chargeur sans fil Qi classique ? Cela permet de poser le smartphone plus rapidement, plus négligemment, sans prendre garde à le positionner précisément sur son socle. En outre, on peut utiliser le smartphone pendant qu’il charge. Et il est possible de charger plusieurs appareils simultanément.

WiTricity : jusqu’à 80 centimètres

Cette technologie, inventée au MIT également, semble aujourd’hui en sommeil. Mais dès 2010, Haier a présenté un téléviseur alimenté à distance, fonctionnant à 80 centimètres de sa source d’énergie. La borne de chargement était alors plus volumineuse que le téléviseur lui-même, or la miniaturisation est l’un des enjeux majeurs du chargement à distance.

Energous : jusqu’à 4 mètres ?

Cette technologie ne fonctionne pas par induction, mais par ondes radio. A un mètre de distance, le chargeur d’Energous pourrait, selon ses concepteurs, alimenter un smartphone aussi efficacement qu’un chargeur mural. A deux mètres, la recharge retomberait au niveau de charge d’un port USB. Puis elle chuterait à « un filet d’énergie » à quatre mètres de distance.

Energous a levé 24 millions de dollars (20 millions d’euros) à la suite de son entrée en Bourse, et malheureusement, aucun produit prometteur n’a encore été commercialisé. Apple a peut-être examiné cette technologie avant de choisir le standard universel Qi de charge sans fil. C’est même très probable, car Dialog, un fabricant de puces de gestion de l’alimentation, qui réalise l’essentiel de son chiffre d’affaires en fournissant Apple, a investi 10 millions de dollars dans la start-up Energous.

Trois obstacles à lever

Les raisons ne manqueraient pas. Le chargement à plusieurs mètres de distance pose plusieurs problèmes qui mettront probablement des années à être résolus. La puissance du chargeur est telle qu’elle risque de perturber les transmissions sans fil alentour. L’Etat devra potentiellement attribuer une bande de fréquence spécifique aux chargeurs sans fil.

Le rendement de ces chargeurs pose également problème. Plus la distance augmente, plus l’énergie se perd. La solution pourrait venir d’un guidage directionnel des faisceaux d’ondes en direction du smartphone, comme le propose Pi. Voire de l’usage d’antennes en métamatériaux, alternant couches de cuivre et couches aimantées.

Reste la question de la santé. La technologie Qi émet des ondes de faible puissance. Elle ne semble pas gêner le fonctionnement des appareils médicaux portables, type pacemaker ou défibrillateur, même à très courte distance mais cela reste à démontrer.

L’interrogation est plus sensible pour les antennes d’Energous, bien plus puissantes puisqu’elles portent à plusieurs mètres. Cette technologie risque-t-elle de dépasser les limites légales du taux d’absorption d’ondes par le corps humain, le fameux SAR (Specific Absorption Rate) ? Selon un porte-parole d’Energous interrogé par TomsHardware, le SAR ne risquerait pas d’être dépassé, car la fréquence d’onde choisie rebondirait sur le corps humain, plus qu’elle ne serait absorbée. Toutefois, cette technologie n’ayant pas encore été approuvée par la FDD, le régulateur américain, il paraît trop tôt pour conclure sur son innocuité.

D’autant qu’une étude publiée conjointement par deux chercheurs français travaillant pour un équipementier automobile et un chercheur du CNRS révèle que, dans certaines conditions, un chargeur sans fil puissant peut chauffer les tissus humains à une température qui causerait des dommages irréversibles. Un article publié par un organisme de certification américain conclut d’ailleurs que les risques d’exposition aux champs magnétiques, ou même d’électrocution, sont encore mal connus, et que les normes de sécurité sont toujours en cours d’élaboration.

Nikola Labs : plus de 10 mètres ?

Cette technologie ne nécessite aucun chargeur : elle absorbe l’énergie des ondes déjà présentes dans l’air. Le smartphone est placé dans un étui capable de convertir l’énergie du réseau mobile, des réseaux Wi-Fi alentours, et d’autres sources d’ondes artificielles, pour prolonger l’autonomie de la batterie d’un tiers, selon l’entreprise Nikola Labs.

Dans certains cas, lorsqu’on s’approche très près d’une antenne Wi-Fi, la batterie parviendrait à recharger le mobile à 100 %. Cette technologie a été dévoilée en 2015, mais aucun produit n’a encore été annoncé. Dommage, car aucun obstacle légal ou sanitaire ne se dresse sur sa route.

Source :
www.lemonde.fr
www.selectra.info

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