ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍAS E INGENIERÍAS

201418- Análisis de Circuitos DC

Act 7: Reconocimiento Unidad 2

1

Transmisión de Electricidad sin hilos "WiTricidad"

La fuente de alimentación es tal vez el último cable que quede por cortar en un mundo de conexiones inalámbricas. Y puede que su fin no esté tan lejos. Un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) ha conseguido transmitir energía entre dispositivos sin necesidad de cables. El hito, publicado en la revista Science, consistió en suministrar electricidad a una bombilla de 60W desde dos metros de distancia.

Estos expertos han dado con la clave para que la electricidad se transmita por el aire, lo mismo que hace el Wi-Fi con las conexiones a Internet. En concreto, han conseguido mantener encendida una bombilla de 60 vatios durante 24 horas situada a más de dos metros de distancia de la fuente de energía que la alimentaba, sin conexión física alguna. Los investigadores han llamado a su descubrimiento "WiTricitY" (WiTricidad), de la unión de las palabras "wireless" (sin hilos) y "electricity".

El ingenio consiste en dos rollos de cobre, uno de los cuales, la unidad emisora,

está físicamente conectado a una fuente de energía. En lugar de liberar esa

energía a través de ondas electromagnéticas, el cobre llena el espacio circundante

con un campo magnético no radiante que oscila a determinadas frecuencias. Es

este campo el que hace posible el intercambio de energía entre la unidad emisora

y la receptora, el segundo de los rollos de cobre.

Ambos rollos están acoplados y especialmente diseñados para resonar con el campo magnético, en cuyo interior se produce una fuerte interacción entre la unidad emisora y la receptora. Dos objetos resonantes acoplados, es decir, que vibran a la misma frecuencia, tienden a intercambiar energía de una forma eficiente. Gracias a este diseño, la transferencia de electricidad, que de forma natural tendería a disiparse, se concentra en un espacio limitado.

Peter Fisher, uno de los miembros del equipo del MIT, afirma que un ordenador portátil que estuviera en el interior de una habitación equipada con esta clase de energía inalámbrica se recargaría automáticamente, sin necesidad de estar enchufado. De hecho, ni siquiera necesitaría tener una batería para poder funcionar

Aunque Nikola Tesla en el siglo XIX fue el primero en investigar esto, nunca pudo comprobarlo ya que se quedó sin dinero antes de terminar su experimento. Pero su teoría parecía ser cierta, y varios investigadores han continuado su legado. Pues bien, los investigadores del MIT que mencionaron estar trabajando en esto a

ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍAS E INGENIERÍAS

201418- Análisis de Circuitos DC

Act 7: Reconocimiento Unidad 2

2

finales del año pasado, acaban de hacer la primera demostración publica del servicio. ¿Su nombre? WiTricity (o WiTricidad).

Aprovechando la resonancia, un transmisor emite ondas electromagnéticas a 10

Hz. „Colas‟ de energía son canalizadas hasta una distancia de 2 metros donde otro

receptor, también resonando a 10 Hz, las capta y convierte nuevamente en

electricidad. Las ondas que no son aprovechadas por el receptor, son

reabsorbidas por el transmisor. En el experimento, supervisado por la revista

especializada Science, iluminaron una bombilla de 60 watts desde una distancia

de 2 metros. Incluso cuando la señal era interrumpida por una plancha de madera,

metal e incluso dispositivos electrónicos. Según las mediciones, este sistema tenía

una eficiencia de transferencia de energía de un 40%.

¿Por qué no se electrocutan los humanos al pararse entremedio de la señal? Simplemente porque únicamente es captada por receptores resonando a 10 Hz, y como los humanos no resonamos a 10 Hz no somos afectados por la transmisión.

Cuando le plantee esto a mis compañeros de la U como posible proyecto de tesis hace ya mas de un año, me dijeron que estaba loco, que no era posible, etc etc etc. Incluso me desanimé y lo descarté porque en MythBusters lo intentaron, pero sacaron un amperaje muy bajo. Pero ahora…

El equipo de investigación compuesto por Marin Soljacic , profesor asistente de

fisica, junto a Aristeidis Karalis , estudiante de postgrado y John Joannopoulos

, otro profesor de física están utilizando cálculos teóricos y simulaciones de

computadora para ver la viabilidad de recargar de forma inalámbrica aparatos

electrónicos, como teléfonos celulares y ese tipo de cosas.

Lo siguiente es un extracto, traducido, del articulo. Es cortesía de la gente en http://web.mit.edu y el Instituto Norteamericano de la Física: ” (…) Después de todo, los científicos y los ingenieros han sabido por casi dos siglos que la energía eléctrica de transferencia no requiere los alambres estar en contacto físico. Los motores eléctricos y los transformadores de energía contienen bobinas que transmiten energía una a otra por el fenómeno de la inducción electromagnética. Un una corriente en la bobina emisora induce otra corriente en una bobina receptora; las dos bobinas están en proximidad cercana, pero no se tocan.

Más adelante, los científicos descubrieron la radiación electromagnética en la forma de ondas de radio, y demostraron que otra forma de ella — la luz — es como conseguimos energía del sol. Pero la energía de transferencia a partir de un punto a otro con la radiación electromagnética ordinaria es bastante ineficaz: Las

ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍAS E INGENIERÍAS

201418- Análisis de Circuitos DC

Act 7: Reconocimiento Unidad 2

3

ondas tienden para separarse en todas las direcciones, la mayoría de la energía se pierde en el ambiente.

Soljacic pensó entonces que la inducción que ocurre dentro de un transformador — o algo similar a él — podría potencialmente transferir energía a largas distancias, por ejemplo, de un extremo de un cuarto al otro. En vez de irradiar el ambiente con las ondas electromagnéticas, un transmisor de la energía llenaría el espacio alrededor de él con un campo electromagnético “sin ondas de radio”. La energía sería tomada solamente por los aparatos diseñados para hacer resonancia con el campo. La mayoría de la energía no tomada por un receptor sería reabsorbida por el emisor.

En su charla, Soljacic explicará la física de la transferencia de energía sin ondas

de radio y el posible diseño de los sistemas de energía inalámbrica .

Aunque fundamentada en leyes bien conocidas de la física, la transferencia de energía sin ondas de radio es un tema nuevo con aplicaciones poco conocidas hasta ahora. “ciertamente no era claro u obvio para nosotros en el principio cómo esto se podía trabajar realmente, dada la falta de materiales disponibles, ambientes extraños, etcétera. Era aun menos claro cual de los diseños podría funcionar mejor” dijo Soljacic. Él y sus colegas abordaron el problema con cálculos y simulaciones de computadora.

Con los diseños que resulten, la energía inalámbrica sin ondas de radio tendría un alcance limitado, y seria mas apta para receptores pequeños. Pero el equipo calcula que un objeto del tamaño de una computadora portátil se podría recargar a algunos metros de la fuente de energía. Poner una fuente en sitios específicos podría proporcionar cobertura a través del hogar.

Soljacic mira hacia el futuro, donde las computadoras portátiles y los teléfonos celulares podrían nunca necesitar cables. Lo inalámbrico, dijo él, podría también recargar otros electrodomésticos que se vuelven cada día mas comunes. “En casa tengo uno de esos robots aspiradora que limpian los pisos automáticamente. Hace un trabajo fantástico pero, después de limpiar uno o dos cuartos, se queda sin batería.” Además de electrodomésticos, la energía inalámbrica podía encontrar usos industriales el accionar, por ejemplo, que trabajen robots libremente dentro de un pabellón de la fábrica. “

Tomado de http://tecnopata507.wordpress.com/2006/11/16/siempre-lo-supe-la-

electricidad-inalambrica-es-posible/