Una nueva técnica de carga inalámbrica podría alimentar a los coches eléctricos mientras se mueven

Los investigadores inventan una nueva forma de cargar objetos en movimiento, basada en un concepto fundamental de la mecánica cuántica

Imagínese un automóvil eléctrico que se carga mientras se acerca a la carretera. La carretera es el cargador, capaz de transmitir de forma inalámbrica la potencia de un vehículo mientras está en movimiento.

Esta visión podría estar un paso más cerca debido al trabajo de investigadores de la Universidad de Stanford, quienes idearon una nueva forma de transferir energía a un dispositivo incluso cuando se aleja de la fuente. El equipo, dirigido por Shanhui Fan, dijo que podría suministrar energía inalámbrica continua a una bombilla LED mientras la alejaba de la fuente de alimentación, hasta una distancia de aproximadamente un metro. Publicaron sus resultados en Nature.

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Fan explica que la mayoría de los sistemas de carga inalámbrica existentes requieren que el objeto se cargue para permanecer en una posición determinada. Si toma dos bobinas de alambre similares y excita una con una fuente de radio, la otra se conectará a ella y las dos actuarán como un solo circuito, la primera transfiriendo energía al segundo. Pero la frecuencia de las ondas de radio debe cambiarse cuidadosamente para que funcione bien con cualquier distancia dada entre bobinas.

“Para la carga estacionaria, esto no es un problema, porque conoces la distancia y siempre puedes ajustar el circuito en condiciones óptimas”, dijo Fan a DyN Noticias. “Pero si piensa en la carga dinámica, cuando la distancia varía constantemente, entonces tiene que ajustar continuamente el circuito para mantener la eficiencia”.

Si carga su teléfono de esta manera, por ejemplo, debe colocarlo en el lugar correcto junto al cargador.

Entonces, Fan y sus colegas desarrollaron una nueva técnica, basada en ideas de la mecánica cuántica. Su sistema se adapta automáticamente a las condiciones óptimas para la transferencia de energía a medida que las bobinas se acercan cada vez más. Para hacer esto, utilizan lo que se llama un “circuito simétrico de paridad-tiempo”. Si la primera bobina generalmente se alimenta con una fuente de ondas de radio, se deshacen de ella y en su lugar colocan un amplificador directamente en la bobina, por lo que esencialmente crea las ondas que necesita.

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Geoffroy Lerosey, un investigador del Instituto Langevin en París que escribió un comentario para acompañar el artículo de Nature, compara el efecto con la retroalimentación de audio de una guitarra eléctrica colocada a cierta distancia de un altavoz. “Hay un sonido enorme que se crea automáticamente en el sistema debido al hecho de que tienes un amplificador”, dice. “El sistema obtiene una sola frecuencia, y esa frecuencia se amplifica y amplifica y amplifica para crear este enorme sonido”.

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Lerosey dice que esta es una forma realmente nueva de pensar sobre la transferencia de energía inalámbrica y la describe como una “estrategia ingeniosa”.

Hasta ahora, los investigadores solo han probado experimentalmente su sistema con una bombilla LED, que requiere mucha menos energía que un automóvil. Los niveles de potencia más altos podrían plantear problemas prácticos, y el sistema debería poder adaptarse lo suficientemente rápido para adaptarse a velocidades rápidas. Pero si se pueden exceder los límites, la idea es que una serie de bobinas en la carretera puedan transferir energía a una bobina en un vehículo cuando pasa sobre ellas.

Mientras tanto, Fan dice que hay muchas aplicaciones de bajo consumo que podrían beneficiarse de la técnica; por ejemplo, podría usarse para cargar de forma inalámbrica dispositivos médicos implantables.

Y para Fan, es bueno ver una nueva aplicación para un concepto fundamental en mecánica cuántica. “Siempre me parece fascinante cómo un concepto muy básico puede aparecer en la aplicación en algún lugar inesperadamente”, dice.

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