Mantos vão além da invisibilidade e somem com cabos de energia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 17/01/2017

O sistema proposto terá o tamanho de uma TV e abastecerá todos os equipamentos ao seu alcance.
[Imagem: David R. Smith et al. - 10.1063/1.4973345]

Eletricidade sem fios

Já existe toda a tecnologia necessária para criar um sistema de transferência de eletricidade sem fios capaz de alimentar aparelhos portáteis, como celulares, tablets, controles remotos e uma infinidade de outros.

Agora só falta juntar as diversas peças em um aparelho único, que David Smith e seus colegas da Universidade de Duke, nos EUA, afirmam que terá as dimensões de um aparelho de TV de tela plana.

Com esse formato, o dispositivo poderá ser instalado na parede ou no teto, abastecendo todos os aparelhos que estiverem em seu ângulo de visada.

"O sistema que propomos será capaz de carregar automática e continuamente qualquer dispositivo em qualquer lugar dentro de uma sala, tornando as baterias descarregadas uma coisa do passado," disse Smith.

Recarregamento sem fios

Os sistemas de recarregamento sem fio já disponíveis têm baixa potência e alcance muito pequeno, o que significa que os aparelhos a serem recarregados devem ser postos juntos a eles - eles funcionam como base em um mecanismo conhecido como "ressonância magnética de campo próximo" para transferir energia.

Para aumentar o alcance e manter níveis razoáveis de eficiência na transferência de energia, explica Smith, a solução está em fazer o sistema operar na zona de Fresnel - a região de um campo eletromagnético que pode ser focalizada, permitindo que a densidade de potência atinja níveis suficientes para carregar muitos dispositivos com alta eficiência.

"Contanto que você esteja dentro de uma certa distância, você pode construir antenas que reúnem a energia eletromagnética e focalizá-la, assim como uma lente pode concentrar um feixe de luz," detalha ele.

Células elétricas

Para tornar isso prático, a equipe encontrou a ferramenta ideal nos metamateriais, materiais sintéticos compostos por várias células individuais, projetadas de acordo com a aplicação que se tem em mente. Cada célula funciona como uma antena, manipulando as ondas da forma necessária. Com isto, o material inteiro apresenta propriedades não encontradas em materiais naturais.

"Imagine que você tenha uma frente de onda eletromagnética movendo-se através de uma superfície plana feita de milhares de pequenas células elétricas. Se você pode ajustar cada célula para manipular a onda de uma forma específica, você pode ditar exatamente a conformação do campo quando ele sai do outro lado," explicou Smith.

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Ainda há alguns desafios a vencer, como criar um sistema que desliga a energia se alguém passar pelo seu ponto focal.
[Imagem: David R. Smith et al. - 10.1063/1.4973345]

Desafios e choques

A equipe pretende testar seus princípios usando a mesma técnica de fabricação das telas planas de TV, compostas por milhões de células de cristal líquido.

A parte dos metamateriais não deve oferecer grandes problemas, como a equipe demonstrou matematicamente, mas será necessário resolver alguns outros desafios antes que seu fornecedor de eletricidade à distância torne-se prático. O principal deles é projetar uma fonte de energia eletromagnética eficiente, de alta potência e de baixo custo.

E, talvez o maior problema, criar um sistema que detecte a presença de pessoas - ou animais de estimação - no foco do feixe eletromagnético, desativando-o momentaneamente para não causar choques.

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