sábado, 9 de maio de 2020

Engenheiros criam um sistema que fornece eletricidade sem fio para objetos em movimento

O carregamento sem fio já é uma comum em vários aparelhos, (em smartphones, por exemplo), mas os cientistas estão trabalhando no próximo nível dessa tecnologia que pode fornecer energia a distâncias maiores a objetos em movimento, como os automóveis.
Imagine-se a conduzir o seu veículo elétrico enquanto ele é carregado, ou ter um robot que não perde a carga da bateria enquanto se desloca pela fábrica. Esse é o tipo de potencial por trás da tecnologia recentemente desenvolvida por uma equipa da Universidade de Stanford.



Carregamento-sem-fio
Photo//MundoConectado


"Este é um passo significativo para um sistema prático e eficiente de recarga sem fio de automóveis e robots, mesmo quando eles se deslocam a alta velocidade", diz o engenheiro elétrico Shanhui Fan .
"Teríamos que aumentar a capacidade de recarregar um carro em movimento, mas isso não é um obstáculo sério. Para recarregar robots, já estamos dentro do alcance da utilidade prática".
A transferência de eletricidade sem fio depende da geração de campos magnéticos oscilantes que podem fazer com que os elétrons de um condutor também oscilem em uma frequência específica. No entanto, essa frequência é facilmente alterada se o dispositivo estiver em movimento. O smartphone precisa estar perfeitamente imobilizado no tapete de carregamento, por exemplo.


O que os cientistas de Stanford fizeram, na sua primeira experiencia em 2017, foi a criação de um loop de amplificador e resistor de feedback que poderia alterar a frequência de operação à medida que o dispositivo recetor se movia. Naquele estágio, apenas 10% da energia que passava pelo sistema era transmitida.
Agora, chegaram aos 92%. Esse enorme aumento na eficiência se resume a um novo amplificador 'switch mode',  uma solução mais precisa, mas muito mais complexa, e é por isso que a equipe levou três anos para desenvolvê-la a um nível satisfatório.

A ideia básica é a mesma de 2017, ajustar a frequência de ressonância do carregador à medida que o dispositivo se move. No momento, o sistema pode transmitir 10W de energia a uma distância de até 65 centímetros. mas os investigadores dizem que não há razão para que não possa ser rapidamente ampliado.
Um carro elétrico precisaria de centenas de quilowatts para carregá-lo, mas o sistema descrito aqui é rápido o suficiente para fornecê-lo, se fosse construído no pavimento da estrada, por exemplo. A única limitação seria a rapidez com que as baterias do carro pudessem absorver a energia à medida que o veículo passava.
Outros usos potenciais são os robots, que podem ser carregados com almofadas no chão dos sítios onde operam ou drones que podem passar sobre os telhados durante suas viagens para permanecer carregados. Haveria menos necessidade de voltar à base para recarregar, e os robôs e drones nem precisariam parar.


Isso ainda está longe, principalmente porque a tecnologia é muito cara. Mas, já está disponível, pelo menos em protótipo, e os cientistas dizem que tudo funciona dentro de frequências que não representam nenhum perigo para a saúde humana.
Ser capaz de transmitir não apenas eletricidade sem fio, mas também transmiti-la a um dispositivo móvel, pode revolucionar a maneira como nossos aparelhos funcionam e a maneira como viajamos.
"Para aproveitar todos os benefícios do fornecimento de energia sem fio, é importante desenvolver um esquema eficiente e robusto capaz de fornecer energia a um dispositivo em movimento", escrevem os investigadores no seu artigo.



Referencia//ScienceAlert




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