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Pesquisadores transmitem energia através do ar

Usando uma técnica de carregamento a laser, os pesquisadores enviaram 85mW de potência elétrica por uma distância de 30 metros, sem usar cabos.

Por Leo Caparroz
5 set 2022, 18h50

Pesquisadores usaram luz laser infravermelha para transmitir energia por uma distância de 30 metros. A técnica foi suficiente para carregar pequenos sensores – e com o tempo, talvez possa ser aprimorada para carregar dispositivos maiores, como smartphones.

Várias técnicas estão em estudo para transferir energia sem fio por um longo alcance. No entanto, enviar energia suficiente com segurança por metros de distância é um desafio. Para superá-lo, os pesquisadores otimizaram um método chamado “carregamento a laser distribuído” .

“Enquanto a maioria das outras abordagens exige que o dispositivo receptor esteja em uma base de carregamento, o carregamento a laser distribuído permite o alinhamento automático, sem necessidade de rastreamento – basta que o transmissor e o receptor estejam na linha de visão um do outro”, disse Jinyong Ha, da Universidade Sejong, na Coreia do Sul.

Na montagem experimental, um transmissor amplificador tratado com um metal chamado érbio foi instalado a 30 metros de distância do receptor, equipado com uma célula fotovoltaica, similar à de painéis solares, para converter luz em energia elétrica.

O receptor é um quadrado de apenas 10 milímetros de lado. Ele é pequeno o suficiente para caber em dispositivos compactos, como sensores. Certos dispositivos domésticos inteligentes menores, como sensores de movimento ou temperatura, também poderiam ser carregados dessa maneira, por exemplo.

Antes que você possa carregar seu celular sem precisar de tomadas ou cabos, a equipe precisa aumentar o nível de energia que o sistema é capaz de transferir. Apesar de o sistema fornecer uma potência óptica de 400 mW, a potência elétrica obtida é de 85mW. Ou seja, a transmissão pelo ar desperdiça quase 80% da energia. 

Parte da solução pode envolver trocar a célula fotovoltaica do receptor, para outra capaz de converter mais luz do laser em eletricidade. Outra melhoria potencial poderia ser usar mais receptores de uma vez, mas na mesma configuração.

Com um comprimento de onda próximo a 1550 nanômetros, o laser utilizado está na parte mais segura do espectro infravermelho, e não danifica a pele ou os olhos humanos. Além disso, ele muda automaticamente para um modo seguro de baixa energia se algo estiver no caminho. 

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Ainda é muito cedo para a tecnologia, mas não é apenas com celulares que a transferência de energia sem fio pode ser benéfica –  ela também pode ser útil em ambientes industriais onde é difícil de manter cabeamentos.

“Usar o sistema de carregamento a laser para substituir os cabos de alimentação nas fábricas pode economizar nos custos de manutenção e substituição”, afirma Ha. “Isso pode ser particularmente útil em ambientes perigosos, onde as conexões elétricas podem causar interferência ou representar risco de incêndio“.

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