La carga inalámbrica ya es una cosa (en los teléfonos inteligentes, por ejemplo), pero los científicos están trabajando en el siguiente nivel de esta tecnología que podría proporcionar energía a grandes distancias y a objetos en movimiento, como automóviles.
Imagine navegar por la carretera mientras su vehículo eléctrico se carga, o tener un robot que no pierde la vida de la batería mientras se mueve por el piso de una fábrica. Ese es el tipo de potencial detrás de la tecnología recientemente desarrollada por un equipo de la Universidad de Stanford.
Si es un lector de Heaven32 desde hace mucho tiempo, es posible que recuerde que los mismos investigadores presentaron por primera vez la tecnología de vuelta en 2017
"Este es un paso significativo hacia un sistema práctico y eficiente para la recarga inalámbrica de automóviles y robots, incluso cuando se mueven a altas velocidades". dice ingeniero eléctrico Shanhui Fan
"Tendríamos que aumentar la potencia para recargar un automóvil en movimiento, pero no creo que sea un obstáculo serio. Para recargar robots, ya estamos dentro del rango de la utilidad práctica".
La transferencia inalámbrica de electricidad se basa en la generación de campos magnéticos oscilantes que pueden hacer que los electrones en un conductor también oscilen a una frecuencia particular. Sin embargo, esa frecuencia se estropea fácilmente si el dispositivo se está moviendo. Por ejemplo, su teléfono inteligente debe estar perfectamente quieto sobre su plataforma de carga.
Lo que los científicos de Stanford hicieron en 2017 fue configurar un amplificador y un circuito de resistencia de retroalimentación que podría cambiar la frecuencia de funcionamiento a medida que se movía el dispositivo receptor. Sin embargo, en esa etapa, solo se transmitió el 10 por ciento de la energía que se movía a través del sistema.
Ahora, lo tienen hasta el 92 por ciento. Ese gran aumento en la eficiencia se debe a un nuevo amplificador de 'modo de conmutación', una solución más precisa, pero mucho más compleja, por lo que el equipo ha tardado otros tres años en desarrollarlo a un nivel satisfactorio.
Sin embargo, la idea básica es la misma que en 2017: ajustar la frecuencia de resonancia proveniente del cargador a medida que el dispositivo se mueve. En este momento, el sistema puede transmitir 10 W de potencia a una distancia de hasta 65 centímetros (casi 26 pulgadas), pero los investigadores dicen que no hay razón para que no se pueda ampliar rápidamente.
Un automóvil eléctrico necesitaría cientos de kilovatios para cargarlo, pero el sistema descrito aquí es lo suficientemente rápido como para proporcionarlo, por ejemplo, si estuviera integrado en la superficie de la carretera. La única limitación sería la rapidez con que las baterías del automóvil pudieran absorber la energía a medida que el vehículo pasara rápidamente.
Otros usos potenciales son con robots que pueden cargarse mediante almohadillas en el piso de los entornos en los que operan, o con drones que pueden pasar sobre las superficies del techo durante sus viajes para mantenerse cargados. Habría menos necesidad de regresar a la base para recargar, y los robots y drones ni siquiera tendrían que detenerse.
Eso todavía está lejos, sobre todo porque la tecnología sigue siendo costosa de implementar. Sin embargo, ahora está disponible, al menos en prototipo, y los científicos dicen que todo funciona dentro de frecuencias que no representan ningún peligro para la salud humana.
Ser capaz no solo de transmitir electricidad de forma inalámbrica sino también de transmitirla a un dispositivo en movimiento podría eventualmente revolucionar la forma en que funcionan nuestros dispositivos y la forma en que viajamos.
"Para aprovechar todos los beneficios de la entrega de energía inalámbrica, es importante desarrollar un esquema eficiente y robusto que sea capaz de entregar energía a un dispositivo en movimiento", escriben los investigadores en su artículo publicado.
La investigación ha sido publicada en Electrónica de la naturaleza.