Los científicos rusos han desarrollado un sistema de transmisión de energía inalámbrico de alta eficiencia. Se puede utilizar para crear salas donde los teléfonos móviles y tabletas se cargarán automáticamente, "desde el aire".
A principios del siglo XX, Nikola Tesla probó por primera vez las posibilidades de transmisión inalámbrica de electricidad, pero hasta hace poco, la tecnología prácticamente no se usaba ni se mejoraba.
En 2007, un equipo de científicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) volvió a probar la tecnología WPT: encendieron una bombilla de 60 vatios desde una distancia de dos metros. La eficiencia de transmisión de energía fue del 45 por ciento.
Más tarde, la técnica se intentó repensar y mejorar repetidamente, en particular para aumentar la eficiencia del suministro de energía "a través del aire".
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Basándose en los mismos principios, un equipo de investigadores rusos liderados por Polina Kapitanova de la Universidad Nacional de Investigación de Tecnologías de la Información, Mecánica y Óptica de San Petersburgo y Elizaveta Nenasheva del Instituto de Investigación Girikond han creado un sistema de transmisión de energía inalámbrico mejorado basado en la comunicación resonante. La efectividad de este método, según las simulaciones numéricas, es del 80 por ciento a una distancia de 20 centímetros y disminuye ligeramente al aumentar la distancia.
Expliquemos el principio general de funcionamiento de tal sistema. La primera bobina de cobre transfiere energía a la segunda bobina, que opera con ella en la misma frecuencia resonante, al igual que un cantante de ópera puede transmitir suficiente energía con su voz para romper un vaso (la frecuencia resonante de la voz coincide con la frecuencia que destruye la vasija).
Por lo general, los campos magnéticos se utilizan para transferir energía, ya que interactúan débilmente con la mayoría de los objetos circundantes, incluido el cuerpo humano.
Los investigadores rusos han modificado ligeramente el sistema desarrollado originalmente. Entonces, en lugar de bobinas magnéticas ordinarias, se utilizan resonadores dieléctricos especiales en forma de esferas cerámicas con una constante dieléctrica alta. Estas esferas cerámicas pueden reducir las pérdidas de energía de transmisión y, por tanto, aumentar la eficiencia.
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Además, el material del que están hechas las esferas tiene un índice de refracción alto, lo que significa que las ondas electromagnéticas en las esferas se ralentizan mucho. Esta característica ayuda a mejorar la resonancia magnética y, como resultado, aumenta aún más la eficiencia de la transferencia de energía.
Otra innovación para reducir las pérdidas y aumentar la eficiencia: la transición a una frecuencia de resonancia de orden superior. "Sugerimos utilizar el método de cuadrupolo magnético en lugar del método de dipolo magnético", dijo Kapitonova en una entrevista con phys.org. Se diferencian por la forma y la fuerza del campo magnético generado.
Cabe señalar que, en este caso, el transmisor y el receptor no necesitan estar alineados con precisión entre sí para una mejor transferencia de energía.
Agregamos que otros objetos que estarán en la "sala de recarga" tienen frecuencias de resonancia completamente diferentes, por lo que no podrán recibir la energía transmitida. En consecuencia, tal carga universal será segura para los objetos circundantes.
En el futuro, para uso práctico, los científicos rusos planean reducir el tamaño de los resonadores. “Actualmente estamos trabajando en la creación y estudio experimental de una muestra de la próxima versión del sistema WPT. Hemos desarrollado nuevos resonadores cerámicos con una constante dieléctrica superior. Creemos que este prototipo estará muy cerca del uso práctico”, añade Kapitonova.
Un artículo en la revista científica Applied Physics Letters habla sobre la investigación en detalle.
Tenga en cuenta que los científicos han estado tratando de mejorar durante mucho tiempo el proceso de carga de un teléfono móvil, sin el cual ninguna persona moderna puede hacerlo. Entonces, los desarrolladores chinos han creado un dispositivo que carga un teléfono inteligente con luz.
