Aunque los días de los teléfonos instalados en la pared están terminando y las conexiones inalámbricas a Internet son comunes en el hogar y fuera de ella, las personas todavía dependen de los cables para cargar sus dispositivos móviles. Mi investigación, y el de otros en el campo, está trabajando hacia la visión de quitar los cables de alimentación recargando las baterías de forma inalámbrica.

El ingeniero eléctrico pionero Nikola Tesla imaginó por primera vez la transmisión de electricidad a través del aire sin cables en la década de 1890. El principio es similar a cómo llega una señal de radio de la estación de radio a su receptor:la electricidad se convierte en ondas electromagnéticas que, cuando llegan a su destino, se vuelven a convertir en señales eléctricas. Un sistema de carga inalámbrico aunque, tienen que transmitir y recibir mucha más energía que una señal de radio.

Hasta la fecha, Un problema importante ha sido la poca potencia que puede cruzar incluso distancias cortas de unos pocos centímetros entre el transmisor y el receptor. Los cargadores inalámbricos disponibles comercialmente requieren que los usuarios coloquen sus teléfonos directamente en una plataforma de carga; levantándolos, como al contestar una llamada telefónica, detiene la carga. Mientras los investigadores e ingenieros de la industria están desarrollando planes para transferir energía a distancias más largas, Todavía no es posible recargar un automóvil eléctrico simplemente estacionándolo sobre una plataforma de carga en el pavimento de un área de descanso de la carretera o en el garaje de una casa.

Un mayor progreso podría ser significativo:piense en un paciente que nunca necesitó que le reemplazaran la batería de su marcapasos o en un sistema de carreteras que pudiera cargar vehículos eléctricos mientras conducían. Es posible que los detectores de humo nunca más necesiten reemplazar las baterías; instalar una lámpara nueva en una casa podría ser tan fácil como colgar un cuadro, y encontrar la toma de corriente más cercana ya no sería una preocupación.

Conseguir la alineación perfecta

La conexión entre un transmisor de potencia y un receptor es fundamental para determinar la cantidad de electricidad que se puede mover de uno a otro. Idealmente, y de manera más eficiente, la frecuencia a la que se transmite la energía coincidiría con una frecuencia de resonancia natural del receptor. Es como cuando los camiones pasan por tu casa:algunos de ellos vibran con la frecuencia correcta para hacer vibrar tus ventanas, pero otros camiones se deslizan sin apenas hacer ruido.

Para carga inalámbrica, Un desafío clave es asegurarse de que el transmisor y el receptor estén alineados correctamente. Si no lo son, sus frecuencias pueden no coincidir exactamente, reduciendo significativamente la cantidad de energía transferida, o incluso a cero.

Nuestro grupo de investigación está trabajando en el desarrollo de componentes electrónicos de cargadores que se pueden ajustar, como sintonizar una radio, hasta que las frecuencias de resonancia coincidan. Sistemas que se pueden sintonizar - o, mejor todavía, que pueden notar por sí mismos cuando los transmisores y receptores no están alineados exactamente, y se sintonizan automáticamente, será mucho más eficiente.

Por ejemplo, si un coche eléctrico se aparca encima de un cargador de batería, idealmente, el receptor de potencia y el transmisor se alinearían perfectamente, en posición de resonar en la misma frecuencia. Si el conductor estacionó en ángulo, aunque, o demasiado adelante o atrás, la transmisión no será tan eficiente. En ese caso, el dispositivo detecta que la energía no se transfiere tan bien como se esperaba, y puede ajustar los componentes para variar la frecuencia de la transmisión para que funcione mejor.

Nuestro trabajo se alineará con otras investigaciones en otras universidades, desarrollo de baterías de carga rápida y electrónica de control de alta potencia para mejorar la eficiencia y la densidad de potencia para una carga rápida. Tomará tiempo para que todo ese trabajo dé frutos que lleguen a los mercados comerciales, pero se acerca un futuro verdaderamente inalámbrico.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.