L'incredibile mattoncino termoretraibile

Mentre i laptop continuano a ridursi in dimensioni e peso, i power brick che li caricano rimangono pesanti e ingombranti. Ma ora, lo spinout del MIT FINsix ha inventato un adattatore che è circa un quarto delle dimensioni e un sesto del peso di un mattone convenzionale, ed è altrettanto efficiente.

Co-fondato da quattro ex studenti del MIT: Vanessa Green MNG '08, MBA '11; Anthony Sagneri SM '07, PhD '12; George Hwang PhD '10; e Justin Burkhart SM '10 — FINsix ha sviluppato l'adattatore per laptop più piccolo al mondo, chiamato Dart. Con una dimensione di circa 2 1/2 pollici cubi e un peso di circa 2 once, l'adattatore è solo leggermente più grande di una normale spina.

FINsix ha sviluppato l'adattatore per laptop più piccolo al mondo, chiamato Dart (nella foto qui), che misura circa 2 1/2 pollici cubici e pesa circa 2 once. Foto per gentile concessione di FINsix.

Il Dart funziona con una nuova tecnologia di conversione dell'energia ad altissima frequenza (VHF), co-inventata da Sagneri, che fornisce energia più spesso e in pezzi più piccoli rispetto agli adattatori tradizionali, sprecando infine meno energia. Lo fa facendo funzionare la frequenza di commutazione dell'adattatore, che trasferisce energia dall'adattatore alla batteria, 1.000 volte più veloce.

Se puoi aumentare quella frequenza di commutazione, puoi ridurre la quantità di energia che devi immagazzinare temporaneamente negli induttori e nei condensatori - che costituiscono la massa e il peso dei mattoni di alimentazione - durante il processo di conversione e che produce dimensioni ridotte, Sagneri spiega.

Il Dart da 65 watt può alimentare la maggior parte dei laptop, smartphone e tablet. Entro novembre, FINsix mira a consegnare la sua prima spedizione di circa 4.500 freccette ai sostenitori di Kickstarter e ad altri clienti.

Sebbene Dart sia il primo prodotto di consumo di FINsix, Green afferma che l'azienda mira a portare la tecnologia VHF in un'ampia gamma di applicazioni. Ciò potrebbe ridurre i convertitori di potenza AC-DC per prodotti come luci a LED, TV a schermo piatto, console di gioco, laptop, biciclette elettriche e condizionatori d'aria, riducendo al contempo i costi di produzione.

La tecnologia potrebbe anche aiutare a ridurre il consumo di energia con una conversione di potenza più onnipresente, afferma Sagneri. Non siamo davvero una società di adattatori; stiamo creando la tecnologia commercialmente abilitata per consentire ai convertitori di potenza VHF di diventare una parte significativa del mercato, afferma Sagneri. L'idea è di aiutare le persone a reinventare l'erogazione di potenza nei loro sistemi. Nei luoghi in cui questo è un collo di bottiglia, come continua a essere, man mano che i dispositivi diventano più densi e capaci, aiuta il resto del progresso tecnologico.

Restringere il secchio

Sotto la guida di David Perreault, professore di ingegneria elettrica al MIT, Sagneri ha contribuito a sviluppare un nuovo circuito che esegue la conversione di potenza a frequenze molto elevate, da 30 a 300 megahertz, mantenendo l'efficienza.

Quando FINsix ha concesso in licenza per la prima volta questa tecnologia, l'azienda ha puntato a ridurre i convertitori di potenza per luci a LED. Circa un anno dopo, quando la tecnologia AC-DC era pronta, l'azienda ha iniziato a concentrarsi sugli adattatori per laptop.

Negli adattatori tradizionali, una serie di interruttori passa a uno stato e accetta la tensione CA da una presa a muro, dove viene quindi immagazzinata in induttori e condensatori e convertita in tensione CC. Gli interruttori quindi passano a un altro stato per fornire piccoli pezzi della tensione CC alla batteria, prima di tornare al loro stato originale.

Pensa all'elettricità come all'acqua che viene trasferita tramite secchio da un serbatoio pieno a un serbatoio vuoto, afferma Sagneri. In tale analogia, il secchio è l'adattatore che raccoglie l'acqua (elettricità) da un serbatoio pieno (uscita) e la scarica in un serbatoio vuoto (batteria del computer portatile).

Se vuoi erogare, ad esempio, un gallone d'acqua al minuto dal serbatoio pieno al serbatoio vuoto, con gli adattatori convenzionali stai immergendo un secchio da un gallone nel serbatoio pieno una volta al minuto, afferma Sagneri. Stiamo consegnando la stessa quantità di acqua, nello stesso lasso di tempo, ma 1.000 volte più velocemente. Quindi il nostro secchio si riduce da un gallone a un millesimo di gallone.

Ma ogni ciclo di commutazione brucia energia sotto forma di calore. Commutare 1.000 volte più velocemente in un convertitore tipico, quindi, significa sprecare 1.000 volte più energia. Quindi il circuito utilizza tecniche di risonanza (modificando il modo in cui l'energia oscilla tra induttori e condensatori) per ridurre al minimo la perdita di energia, il che significa che gli interruttori si accendono e si spengono in modo più efficiente alle frequenze più alte.

MIT: Un vantaggio per noi

Oggi, FINsix, che ha raccolto oltre 7 milioni di dollari in finanziamenti e assunto 20 dipendenti, opera a Menlo Park, in California, e sta testando rigorosamente il suo prodotto commerciale e radunando i produttori.

Ma la sua storia è iniziata al MIT nel 2010. Green, come studente della MIT Sloan School of Management, era alla ricerca di tecnologia da commercializzare. Allo stesso tempo, Sagneri, Hwang e Burkhart erano studenti di ingegneria elettrica e informatica entusiasti di avviare un'azienda.

Intorno al 2010, i loro interessi si sono fusi nel 15.390 del MIT Sloan (New Enterprises), un corso in cui gli studenti presentano idee di business e la classe sceglie le idee da perseguire. La tecnologia di conversione di potenza VHF di Sagneri non è stata scelta. Ma Green ha visto il potenziale. Ero interessata a lavorare su qualcosa che avesse una vera tecnologia dietro, dice.

Il team fondatore di quattro persone ha iniziato a costruire FINsix (poi OnChip Power) con il tutoraggio di imprenditori esperti nel Martin Trust Center for MIT Entrepreneurship e nel Venture Mentoring Service del MIT. L'ecosistema del MIT è stato un vantaggio per noi, afferma Sagneri.

Per far crescere FINsix, Green - che ha vinto il Patrick J. McGovern '59 Entrepreneurship Award del MIT nel 2011 - è tornata ai suoi giorni in 15.366 (Energy Ventures), dove studenti di tutti i dipartimenti pianificano le attività intorno alle tecnologie pulite.

Durante la lezione, dice, i team imparano i passaggi cruciali per raccogliere il feedback dei clienti, raggiungere le pietre miliari tecnologiche, lavorare attraverso le fasi di finanziamento e tornare continuamente al cliente.

Passare attraverso il processo mi ha mostrato i passaggi che devi compiere se vuoi commercializzare la tecnologia, dice Green. Abbiamo ripetuto molti di questi passaggi mentre mettevamo insieme le basi per OnChip, ora FINsix. Per me, gran parte del processo imprenditoriale è stato appreso attraverso la mia formazione al MIT.

In futuro, FINsix sta cercando di immettere il suo primo prodotto, Dart, nel mercato e di sviluppare prodotti a potenza superiore e inferiore per soddisfare le esigenze dei clienti.

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