Pesquisadores experimentam técnica da indústria aeroespacial para aumentar a distância de transferência de eletricidade entre dispositivos
Pesquisadores experimentam técnica da indústria aeroespacial para aumentar a distância de transferência de eletricidade entre dispositivos
Objetivo é buscar alternativas ao carregamento por indução magnética, usado para celulares
Leandro Steiw
Através de um feixe de luz laser infravermelha, pesquisadores da Universidade Sejong, na Coreia do Sul, transmitiram energia elétrica a até 30 metros de distância, sem o uso de fios. Os 400 miliwatts de potência são insuficientes para carregar a bateria de um smartphone, mas a experiência foi um passo importante no desenvolvimento de dispositivos eletrônicos livres de cabos de alimentação. “O resultado da pesquisa é importante, pois ajuda a popularizar, na comunidade científica, uma técnica que tem sido usada, até então, majoritariamente em pesquisas aeroespaciais”, diz o professor Fabio Hage, dos cursos de Engenharia da Computação, Mecânica e Mecatrônica do Insper.
O estudo, publicado recentemente, explora uma linha alternativa à transmissão de energia sem fio (WPT, na sigla em inglês) baseada em indução magnética — adotada no padrão de carregamento Qi, de smartphones Android e iOS — e acoplamento capacitivo entre bobinas. Os engenheiros coreanos consideraram que, apesar da alta eficiência, as duas técnicas estariam limitadas a distâncias de cinco metros. O laser testado tinha comprimento de onda central de 1.550 nanômetros, próximo da faixa do infravermelho usada em controles remotos de TV, por exemplo, que não causa danos à pele e ao olho humanos.
Hage explica que a transmissão de energia sem fios pode ser alcançada por meio de algumas técnicas ainda em desenvolvimento, sejam não radiativas (acoplamento indutivo ou capacitivo), sejam radioativas (micro-ondas e lasers). Trata-se de radiação não ionizante, como as que existem nos sinais de celular, rádio e TV. “A técnica usada no estudo coreano permite a transmissão de longo alcance, algo que pode ser muito útil em aplicações de sensoriamento remoto, como as que existem no agronegócio, por exemplo”, afirma.
Diferentemente da tecnologia de carregamento de um iPhone, que precisa repousar sobre uma base de alimentação, os transmissores a laser entram em operação com o alinhamento dos sensores de transmissão e recepção. O receptor utilizado na pesquisa tem um centímetro quadrado, medida que se adaptaria ao tamanho de diversos dispositivos domésticos. Para facilitar o alinhamento, os dois refletores são esféricos. Os pesquisadores imaginam aplicações industriais para a tecnologia, como a eliminação de cabos em máquinas de grande porte.
Segundo Hage, experimentos realizados pela Nasa, a agência espacial dos Estados Unidos, transmitiram energia a quilômetros de distância usando lasers. “Contudo, em ambientes abertos, a conversão de energia solar em elétrica por meio dos já consumados painéis fotovoltaicos talvez seja muito mais econômica e eficaz”, diz o professor. “De modo geral, acredito que a técnica não radioativa de acoplamento indutivo talvez seja, hoje, a mais próxima de se tornar comercialmente viável, podendo ser aplicada ao carregamento sem fio de baterias em carros elétricos.”
Em 2007, pesquisadores do prestigiado Massachusetts Institute of Technology (MIT), nos Estados Unidos, acenderam uma lâmpada de 60 watts com uma fonte de energia localizada a dois metros de distância — um feito que permanece como referência. No Insper, os alunos da disciplina Eletromagnetismo e Ondulatória, do quarto semestre das Engenharias, também são desafiados a estudar a transmissão de energia sem fios e constroem circuitos WPT.
Professor Fabio Hage
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