How Wireless Energy From Space Could Power Everything | Ali Hajimiri | TED

Translator: Minh Anh Nguyễn Reviewer: My Den

Energy and data are the major currencies of our lives today.

Năng lượng và dữ liệu là những loại tiền tệ chính trong cuộc sống ngày nay.

Over the last couple of decades,

Trong vài thập kỷ qua,

we've seen data going from being wired to becoming wireless.

chúng ta đã thấy dữ liệu chuyển từ có dây sang không dây.

And this has helped democratize access to information.

và điều này đã giúp dân chủ hóa truy cập thông tin.

Can we do the same thing with energy?

Liệu chúng ta có thể làm giống như vậy với năng lượng?

Can we send energy when we want,

Chúng ta có thể gửi năng lượng khi chúng ta muốn,

where we want and as much as we want

nơi nào chúng ta muốn và nhiều như chúng ta cần.

and in the process, eliminate the last wire?

và trong quá trình, loại bỏ đường dẫn cuối cùng?

If we could do this, the possibilities would be endless.

Nếu chúng ta có thể làm được như vậy, khả năng sẽ là vô tận.

From Earth to space.

Từ Trái Đất đến vũ trụ.

I'd like to tell you about our dream of wireless energy transfer today.

Tôi sẽ kể cho bạn về giấc mơ truyền năng lượng không dây của chúng tôi hôm nay.

It starts with something we are all familiar with -- waves.

bắt đầu với thứ gì đó mà quen thuộc với chúng ta - sóng.

So waves are very essential to our lives.

Sóng rất cần thiết trong cuộc sống của chúng ta.

You can hear this talk because of acoustic waves.

Bạn có thể nghe phần nói này nhờ sóng âm.

You can see this talk

Bạn có thể thấy phần nói này

because of a certain kind of electromagnetic waves, called light.

bởi vì một loại sóng điện từ nhất định, được gọi là ánh sáng.

And the odds are, if you're watching it on the internet,

Và cá là, nếu bạn đang xem nó trên internet,

you're using some sort of wireless connectivity

bạn đang sử dụng một loại kết nối không dây

that relies on wireless and RF waves.

dựa trên không giây và sóng vô tuyến.

If you have two waves that have the same frequency

Nếu bạn có hai sóng có cùng tần số

and are going up and down

và đang di chuyển lên xuống

and they come together at some point in space,

và chúng gặp nhau tại một điểm nào đó trong không gian.

they will add and make a wave that's twice the height

Họ sẽ thêm và tạo ra một làn sóng cao gấp đôi

but carries four times the energy.

nhưng mang lại năng lượng gấp 4 lần.

Now, if the same two waves come together at some other place in space,

Bây giờ, nếu hai sóng giống nhau gặp tại một điểm nào đó trong không gian,

but one is running half a period late,

nhưng một sóng chạy muộn nửa kì,

they cancel

chúng trì hoãn

and you get very little energy, practically no energy.

và bạn có được rất ít năng lượng, cụ thể là không có năng lượng.

This is the basis for a process that has been known for a long time.

đây là cơ sở của một quá trình đã được biết đến từ lâu

It's called interference.

Nó được gọi là nhiễu.

The idea here is that if you go and sit at the edge of a pond

Ý tưởng ở đây là nếu bạn tới và ngồi ở mé một cái ao

and take both hands and put them in the water

và lấy cả hai tay và nhúng nó vào nước

and move them up and down, each hand makes a wave.

và di chuyển chúng lên xuống, mỗi cánh tay tạo 1 đường sóng

But because of the interaction of these waves,

Nhưng bởi vì tương tác của những sóng này,

there will be some directions where you get more energy

nó sẽ có những hướng nơi bạn có thể có nhiều năng lượng hơn

and there are some directions that you will get less.

và sẽ có những hướng, bạn sẽ có ít hơn.

Can we make it go only in one direction?

Liệu chúng ta có thể cho nó đi chỉ đúng 1 hướng?

Well, you need more hands.

Chà, bạn cần thêm tay.

And they have to go perfectly synchronized.

và chúng phải đồng nhất một cách hoàn hảo.

But if you do that,

Nhưng nếu bạn làm vậy,

what happens is that most of your energy starts traveling straight down.

điều xảy ra là phần lớn năng lượng của bạn bắt đầu đi thẳng xuống.

Now, this is a remarkable thing

Bây giờ, đây là một điều đáng chú ý

because if you think about each one of those little hands,

bởi vì bạn nghĩ về từng thứ của những bàn tay bé nhỏ đó,

each one of those little sources,

mỗi một trong những nguồn nhỏ đó,

they would send energy all over the place.

chúng sẽ cung cấp năng lượng đi khắp nơi.

But when they work together,

nhưng khi chúng kết hợp với nhau

the result is that the energy is going mostly in one direction.

kết quả là năng lượng gần như đi về một hướng.

Now, if the timing was the reason for this happening,

Bây giờ, nếu thời gian là lý do việc này xảy ra.

maybe we can play with it.

Ta có thể chơi với nó.

Maybe we can mess with it and see what happens.

Chúng ta có thể phá nó một chút và xem chuyên gì sẽ xảy ra.

So what if each one of these sources

Vậy nếu một trong những nguồn này

goes a little bit after the one next to it?

đi sau cái bên cạnh nó một chút?

So in that case,

Vậy trong trường hợp này

what happens is that these waves start going in different directions,

chuyện gì sẽ xảy ra nếu sóng này bắt đầu di chuyển theo hướng khác nhau,

and you can change that direction

và bạn có thể đổi hướng

purely by controlling timing and nothing else.

hoàn toàn bằng cách kiểm soát thời gian và không có gì khác.

Now, this makes it possible to change this direction

Bây giờ, điều này làm cho nó có thể thay đổi hướng này

mà không có chuyển động cơ học.

without any mechanical movement.

So it can be almost instantaneous.

Vì vậy, nó có thể gần như ngay lập tức.

You can go even further.

Bạn có thể đi xa hơn nữa.

You can think about creating a magnifying glass.

Bạn có thể nghĩ đến việc tạo ra một chiếc kính lúp.

A focusing system,

Một hệ thống tập trung,

where you can actually send the energy,

nơi mà bạn thật sự có thể gửi năng lượng,

most of it, close to 90 percent of it, in one focal point.

hầu hết, gần 90 phần trăm trong số đó, ở một tiêu điểm.

But again, since you're controlling the timing,

nhưng một lần nữa, khi bạn đang điều khiển thời gian.

you can create different focal points, and you can send it to them.

bạn có thể tạo ra nhiều tiêu điểm, và gửi chúng đi.

And this is the basis for wireless energy transfer.

và đây là điều cơ bản về truyền năng lượng không giây.

It's as if you have an army of ants

Nó như thể bạn đang có một đội quân kiến

that are working in perfect synchronization.

đang làm việc một cách đồng nhất.

And each one of them contributes a little bit of energy.

và mỗi con đóng góp một chút năng lượng.

But as a whole, they send it to the right place.

Nhưng như một tổng thể, chúng gửi đi ngay đúng chỗ.

Now,

Bây giờ,

obviously here, timing is everything, like life and comedy.

rõ ràng ỡ đây, thời gian là tất cả, giống như cuộc sống và hài kịch.

(Laughter)

(Tiếng cười)

So we’ve taken this concept,

Vì vậy, chúng tôi đã thực hiện khái niệm này,

and we've built these electronic chips, integrated circuits,

và chúng tôi đã tạo ra những chip điện tử, mạch tích hợp,

that each one of them generates a little bit of power.

rằng mỗi người trong số họ tạo ra một chút sức mạnh.

But again, as a group, they are designed to work in perfect synchronization

Nhưng một lần nữa, là một nhóm, chúng được thiết kế để hoạt động đồng bộ hoàn hảo

and drive these little antennas that transmit the energy.

và điều khiển những ăng-ten nhỏ truyền năng lượng này.

Now this army of ants, or army of antennas,

Bây giờ đội quân kiến này, hay đội quân ăng-ten,

is working together to create those focal points of energy.

làm việc cùng với nhau để tạo ra những tiêu điểm năng lượng đó.

và cái tôi cho bạn thấy sau đây

And what I will show you next

is some examples of how that actually operates.

là một số ví dụ về cách nó thực sự hoạt động.

So what you have here, for example,

Vì vậy, những gì bạn có ở đây, ví dụ,

is a generator unit that's sending power wirelessly to the two receivers.

là một đơn vị máy phát đang gửi năng lượng không dây đến hai máy thu.

And here the point is to see how well-defined these focal points are.

Và vấn đề ở đây là xem các tiêu điểm này được xác định rõ ràng như thế nào.

That LED panel basically is receiving that power and showing it.

Về cơ bản, bảng đèn LED đó đang nhận nguồn điện đó và hiển thị nó.

So you can see energy is going only where it needs to go and nowhere else.

Vì vậy, bạn có thể thấy năng lượng chỉ đi đến nơi nó cần đến và không đi đâu khác.

You can take this and put one of these generators

Bạn có thể lấy và đặt một trong những máy phát điện này

on the ceiling of your conference room or your living room

trên trần phòng hội nghị hoặc phòng khách của bạn

and transmit energy to various devices that need energy.

và truyền năng lượng đến các thiết bị khác nhau cần năng lượng.

Now this generator on the ceiling is going to power a light bulb.

Bây giờ máy phát điện trên trần nhà này sẽ cung cấp năng lượng cho bóng đèn.

Now, as we move the light bulb,

Bây giờ, khi chung ta di chuyển bóng đèn,

what happens is that you see

Như bạn thấy chuyện xảy ra là

that there's no energy in the new location,

không có năng lượng ở vị trí mới,

but the system finds it, tracks it

nhưng hệ thống tìm thấy, theo dõi

and sends it to the new location.

và gửi nó tới một địa điểm mới.

And you can see that it dynamically tracks it back and forth.

Và bạn có thể thấy rằng nó tự động theo dõi qua lại.

You can use this to send energy to one light bulb

Bạn có thể sử dụng điều này để gửi năng lượng đến một bóng đèn

or to the next one or to both of them at the same time.

hoặc đến cái tiếp theo hoặc cả hai cùng một lúc.

Now you can use something like this, for example, to power a drone.

Bạn có thể sử dụng thế này, ví dụ, để cung cấp năng lượng cho máy bay không người lái

This is a battery-less drone

Đây là máy bay không người lái không cần dùng pin.

that's being purely powered by that generator

Hoàn toàn được cấp điện bởi máy phát điện đó.

facing up from the bottom.

hướng lên từ phía dưới.

And it can also use the same tracking approach to track the drone.

Và nó có thể dùng phương pháp tương tự để theo dõi máy bay không người lái.

So now that we know that we can send energy wirelessly,

Vì vậy, bây giờ chúng tôi biết rằng chúng ta có thể gửi năng lượng không dây,

the question is, how far can we go?

câu hỏi là, chúng ta có thể đi bao xa?

Really, how far can we go?

Thực sự, chúng ta có thể đi bao xa?

Could we put photovoltaics in space,

Liệu chúng ta có thể đặt quang điện trong không gian,

solar panels in space,

tấm pin mặt trời trong không gian,

and collect the energy and send that wirelessly to Earth?

và thu năng lượng rồi gửi không dây đến Trái đất?

This is not a new idea.

Đây không phải là một ý tưởng mới.

The first time it was mentioned,

Lần đầu tiên nó được nhắc đến,

it was in a short science-fiction story by Isaac Asimov from 1941.

nó nằm trong một truyện ngắn khoa học viễn tưởng của Isaac Asimov từ năm 1941.

And what I love about this story is that

Và điều tôi thích ở câu chuyện này là

it's about a self-conscious robot.

đó là về một robot tự ý thức.

And the humans describing this idea to the self-conscious robot,

Và con người mô tả ý tưởng này cho robot tự ý thức,

after which the robot says,

sau đó robot nói,

"Do you expect me to believe such a far-fetched, crazy notion?

“Bạn có muốn tôi tin vào một quan điểm điên rồ và xa vời như vậy không?

What do you take me for?"

Bạn nghĩ tôi sẽ tin nó sao?”

The first question almost always asked is that,

Câu hỏi đầu tiên hầu như luôn được hỏi là,

“Why do you want to put your solar panels in space?

“Tại sao bạn muốn đặt các tấm pin mặt trời vào không gian?

Why don’t you put them up in the desert and be done with it?” Right?

Tại sao bạn không đặt chúng trong sa mạc và thế là xong?” Đúng không?

A few reasons.

Một vài lý do

First is that in space you get about eight times more energy

Đầu tiên trong không gian bạn có thể nhận được mức năng lượng gấp hơn 8 lần

because you don't have day and night,

bởi vì không có ngày và đêm

you don't have clouds, you don't have seasons,

không có mây, không có mùa

and you don't have the atmospheric absorption.

và cũng không có hấp thụ khí quyển.

Also, now that you have this ability to send energy where you want

Ngoài ra, bây giờ bạn có khả năng gửi năng lượng đến nơi bạn muốn

and when you want dynamically,

và khi bạn muốn chuyễn động,

you can imagine that you have dispatchable power.

bạn có thể tưởng tượng rằng bạn có sức mạnh có thể điều động được.

On top of that,

Trên hết,

it's an always-available power.

đó là một sức mạnh luôn sẵn có.

This can be used for a place, for example,

Điều này có thể được sử dụng cho một nơi, ví dụ,

let's say an island hit by a hurricane

giả sử một hòn đảo bị bão tấn công

where there’s no power.

nơi không có nguồn điện.

Or a city in war zone

Hoặc một thành phố trong khu vực chiến tranh

where the power infrastructure is being constantly attacked.

nơi cơ sở hạ tầng điện liên tục bị tấn công.

You can think about using this to send power

Bạn có thể nghĩ về việc sử dụng nó để gửi điện

to a remote village in sub-Saharan Africa

đến một ngôi làng xa xôi ở châu Phi cận Sahara

where there is no infrastructure for power transmission.

nơi không có cơ sở hạ tầng để truyền tải điện năng.

And that way democratize the access to energy.

Và theo cách đó dân chủ hóa việc tiếp cận năng lượng.

Or send it somewhere above the Arctic circle.

Hoặc gửi nó ở đâu đó trên vòng Bắc Cực.

vì vậy tất cả những điều này là tuyệt vời.

So all of these things are great.

But the question is,

Nhưng câu hỏi là,

if it has been known for such a long time and it's such a great thing,

nếu nó được biết một thời gian rất lâu rồi và là một điều tuyệt vời như vậy,

why hasn't it been done so far?

tại sao tới bây giờ vẫn chưa thực hiện?

The main reason is that the way it has been envisioned before,

Nguyên nhân chính đó là cách mà trước đây nó được hình dung.

they've been thinking about it as a big elephant.

Họ coi nó như một con voi to vậy.

If you're thinking about putting big solar panels in space,

Nếu bạn nghĩ việc bỏ một tấm năng lượng mặt trời vào không gian.

collecting the power, generating a lot of energy,

thu thập năng lượng, tạo ra nhiều năng lượng

and then putting it into a massive parabolic dish antenna

và sau đó đặt nó vào một ăng-ten đĩa parabol khổng lồ

and sending it to a fixed location on Earth.

và gửi nó đến một địa điểm cố định trên Trái đất.

Sending things to space is expensive.

Gửi mọi thứ vào không gian rất tốn kém

You pay dollars -- and that's plural -- per gram.

Bạn trả đô la --và đó là số nhiều -- cho mỗi gam.

The other problem is that even if you could afford it,

Vấn đề khác là ngay cả khi bạn có đủ khả năng chi trả,

assembly of something like this in space

lắp ráp một cái như thế này trong không gian

is still beyond the capabilities that we have today.

vẫn còn vượt quá khả năng mà chúng ta có ngày nay.

Vì vậy, chúng tôi đã đưa ra một cách tiếp cận rất khác

So we came up with a very different approach

where we took our generators

nơi chúng tôi lấy máy phát điện

and turned them into flexible, fabric-like structures.

và biến chúng thành những cấu trúc linh hoạt giống như vải.

We are utilizing the amazing power of electronics,

Chúng tôi đang sử dụng sức mạnh tuyệt vời của điện tử,

integrated electronics and flexible electronics,

điện tử tích hợp và điện tử linh hoạt,

to make this very lightweight, flexible, fabric-like structures

để tạo ra cấu trúc rất nhẹ, linh hoạt, giống như vải.

that you can roll and pack.

mà bạn có thể cuộn và đóng gói.

And this allows you to have these satellites packed for launch

Và điều này cho phép bạn đóng gói các vệ tinh này để phóng

and deployed in space,

và phát triển trong không gian,

where each one of these units

nơi mỗi một trong những đơn vị này

would be about several tens of meters on the side.

sẽ là khoảng vài chục mét về phía bên cạnh

And then you can pack a whole bunch of them

Và sau đó bạn có thể đóng gói cả đống chúng lại

and create a constellation of them

và tạo ra một chòm sao của chúng

that flies in space

bay trong không gian

and forms your power station to send green energy to Earth.

và hình thành nên một trạm năng lượng để gửi năng lượng xanh đến Trái Đất.

This will be flying in formation around the Earth.

Nó sẽ bay theo hệ thống quanh Trái đất.

Obviously, this is not the size of the planet

Rõ ràng, đây không là kích thước của hành tinh

because we're talking about a kilometer across for the whole whole constellation

bởi vì chúng ta đang nói về một km trên toàn bộ chòm sao

and the planet is a little bit larger than a kilometer.

và hành tinh có một chút lớn hơn 1 km.

We've been developing, as a proof of concept,

Chúng tôi đã và đang phát triển, như một bằng chứng về khái niệm

technology demonstrator,

trình diễn công nghệ,

and this is called Maple,

và nó được gọi là Maple,

which demonstrates the power of flexible structures

thể hiện sức mạnh của cấu trúc linh hoạt

and electronic circuitry

và mạch điện tử

to generate and transmit power in space.

để tạo và truyền tải năng lượng trong không gian.

We integrated that with two other technology demonstrators

chúng tôi đã tích hợp điều đó với hai phần trình diễn công nghệ khác

for deployable structures and photovoltaics

cho các cấu trúc có thể triển khai và quang điện

that were developed by three teams,

được phát triển bởi ba nhóm,

led by myself and two of my colleagues.

do tôi và hai đồng nghiệp phụ trách.

And we integrated into a satellite that was launched recently.

và chúng tôi tích hợp nó trong một vệ tinh đã được phóng gần đây.

And the purpose of this experiment

và mục đích của thí nghiệm

has been to demonstrate the power transfer,

là để chứng minh sự chuyển giao năng lượng

wireless power transfer in space.

truyền năng lượng không dây trong không gian.

Now that brings me back to the promise of wireless energy transfer

Bây giờ điều đó đưa tôi trở lại với lời hứa truyền năng lượng không dây.

and what it could mean for us.

và nó có ý nghĩa như thế nào với chúng ta.

I believe this technology is too compelling to go away.

Tôi tin rằng công nghệ này quá hấp dẫn để biến mất.

And I believe it's bound to appear in our lives in one form or another.

Tôi tin nó sẽ xuất hiện trong cuộc sống dưới hình thức này hay hình thức khác.

And that is something to look forward to.

và đó là một điều đang mong đợi.

Thank you.

Cảm ơn

(Applause)

(Tiếng vỗ tay)