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Avance en electricidad inalámbrica (MIT)

por Ariel Palazzesi 24 febrero, 2010, 3:45 pm 40 Comments

Un equipo de físicos del MIT ha desarrollado un sistema inalámbrico que puede transferir energía eléctrica a múltiples dispositivos electrónicos de forma simultánea. El sistema, altamente eficiente, se basa en un acoplamiento mediante resonancia electromagnética, y podría implementarse empotrando una bobina en las paredes o el techo de cada habitación. Lograron demostrar que resulta más eficiente alimentar simultáneamente a varios dispositivos que a uno solo, siempre y cuando el sistema esté correctamente sintonizado ¿Cuánto falta para tener algo así en casa?

En alguna ocasión hemos hablado del principio que permite transmitir energía a nuestros electrodomésticos sin necesidad de utilizar cables. Este gran avance, que nos permitiría colocar nuestros cacharros en cualquier sitio sin necesidad de tener un tomacorriente cerca, ya fue estudiado hace casi un siglo por el gran Nikola Tesla, pero recién en los últimos años se está intentando conseguir un dispositivo práctico que lo aproveche. Dejando de lado algún televisor que usa este sistema, lo cierto es que todavía la tecnología de acoplamiento mediante resonancia electromagnética está en pañales. Los físicos André Kurs, Robert Moffatt, y Marin Soljacic, del MIT, acaban de publicar un estudio en Applied Physics Letters explicando un nuevo enfoque al problema de la transferencia inalámbrica de energía que podría sentar las bases para desarrollar un sistema comercialmente viable.

Tal como explican los científicos del MIT, el nuevo sistema inalámbrico podría llenar la brecha que existe entre los sistemas inductivos de corto alcance y los largo alcance basados en radiación, que son muy sensibles a las obstrucciones, requieren de complejos sistemas en el emisor receptor, y plantean preocupantes riesgos de seguridad. A primera vista, el sistema del MIT se asemeja al de inducción magnética tradicional, similar al que se usa en los transformadores eléctricos que utilizan bobinas para acoplar energía en distancias muy cortas (dentro del mismo transformador, en realidad). Una corriente eléctrica que recorre una bobina genera un campo magnético que induce otra corriente en la segunda bobina. Ambas están muy cerca, aunque no se tocan. Sin embargo, este comportamiento cambia dramáticamente cuando la distancia entre las bobinas se incrementa, y como dicen los expertos del MIT, “aquí es donde actúa la magia del acoplamiento resonante: es aproximadamente un millón de veces mas eficiente que la inducción no resonante.” André Kurs explica que el principal objetivo de su trabajo “fue demostrar que la transferencia de energía entre una fuente – que puede estar incrustada en una pared- y los receptores -que podrían estar incorporados en dispositivos reales- es posible a las distancias típicas que existen dentro de una habitación, y con la suficiente eficiencia como para poder ser utilizada en aplicaciones reales”.

Para demostrar el funcionamiento del nuevo sistema, los físicos construyeron una gran bobina de cobre, autorresonante, que funcionaba a una frecuencia óptima de 6,5 Mhz. El tamaño de las espiras de la bobina era tal, que cubrían un área de aproximadamente un metro cuadrado y lo suficientemente delgada como para ser incrustada en las paredes o el techo de una habitación. Esta bobina sirve como fuente de resonancia para otras dos más pequeñas que se encuentran en el dispositivo a alimentar, a las que se transmite la energía de forma inalámbrica. Al igual que con otros métodos similares, la eficacia del sistema disminuye con la distancia. Tal como ocurre con una transmisión de radio o televisión, diferentes circuitos resonantes pueden operar y transmitir energía entre sí de forma simultánea, siempre y cuando cada uno utilice una frecuencia diferente. Los investigadores también demostraron que el “acoplamiento cruzado” entre dispositivos electrónicos es aproximadamente 15 veces menor que el acoplamiento entre cada dispositivo y la bobina de la fuente. Los experimentos revelaron que el sistema puede proporcionar más de 25 vatios de potencia a cada uno de los dispositivos electrónicos que se encuentren a unos dos metros de la bobina emisora.

¿Cuándo podremos utilizar algo así en casa? Dentro de no mucho tiempo. La tecnología utilizada en las bobinas y demás partes del equipo existe desde hace tiempo, pero “antes de que se pueda utilizar ampliamente tenemos que lograr integrar los receptores de una manera transparente en los dispositivos", afirma Kurz. "También nos gustaría hacer más mejoras en el rendimiento. Cuando eso esté listo, se podrá utilizar en muchas aplicaciones de consumo." Según parece, y si no se descubre que estas radiaciones electromagnéticas son perjudiciales para la salud, la energía inalámbrica se encuentra a la vuelta de la esquina.

Visto enPhysorg

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