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‘Sala de carga’ alimenta de energía luces, computadoras portátiles y celulares por medio del aire

La innovación podría eliminar el uso de cables de alimentación para teléfonos móviles y otros dispositivos portátiles.

La nueva tecnología puede convertir edificios enteros en zonas de carga inalámbrica para teléfonos móviles y otros dispositivos.

Esta capacidad de energía eléctrica inalámbrica liberaría de cables a computadoras portátiles y teléfonos celulares, y proporcionaría electricidad a dispositivos médicos implantados, así como a robótica móvil para fábricas y residencias, dijo Alanson Sample, profesor asociado del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Universidad de Michigan.

“Esto realmente aumenta el poder del mundo ubicuo de la computación: se puede instalar una computadora en cualquier tipo de entorno sin tener que preocuparse nunca por cargarla o enchufarla”, dijo Sample.

“También hay muchas aplicaciones clínicas; los implantes de corazón actuales, por ejemplo, requieren un cable que atraviesa el cuerpo desde la bomba hasta una fuente de alimentación de electricidad externa. Esta nueva tecnología podría eliminar eso, reducir el riesgo de infección y mejorar la calidad de vida de los pacientes”, dijo Sample, coautor de un estudio en la publicación Nature Electronics”.

La sala de carga inalámbrica se encuentra en construcción en la Universidad de Tokio. Cuando esté terminada, parecerá una sala de estar común. (Universidad de Tokio)
La sala de pruebas ya terminada en la Universidad de Tokio, donde se está probando la nueva tecnología de recarga. (Universidad de Tokio)

Sample e investigadores de la Universidad de Tokio construyeron una sala de pruebas de aluminio que mide aproximadamente 3 por 3 metros. Ahí energizaron teléfonos celulares, ventiladores y lámparas de manera inalámbrica, con corriente eléctrica tomada de cualquier lugar de la habitación, independientemente de dónde se pusieran los muebles y las personas.

Al realizar pruebas con maniquíes anatómicos, Sample y sus colegas proporcionaron al menos 50 vatios de potencia en cualquier parte de la habitación, sin exceder los lineamientos establecidos por el gobierno para la exposición a energía electromagnética. De acuerdo con Sample, son posibles niveles más altos de suministro de energía.

Según los autores, la suya es una gran mejora respecto a otros sistemas inalámbricos que dependen de estaciones de carga o que a veces emplean radiación de microondas dañina. En lugar de eso, los autores utilizaron una superficie conductora en las paredes de la habitación y un poste conductor para generar campos magnéticos.

“Algo como esto sería más fácil de implementar en nuevas construcciones, pero creo que las modificaciones [en los edificios existentes] también serán posibles”, dijo el investigador Takuya Sasatani, profesor asistente de proyectos en la escuela de posgrado de Ingeniería de la Universidad de Tokio. “Algunos edificios comerciales, por ejemplo, ya tienen postes metálicos de soporte, y debería ser posible rociar una superficie conductora en las paredes, tal vez similar a como se hacen los efectos texturizados en los techos”, dijo.

Sample, cuya carrera incluye temporadas en laboratorios de investigación para Disney e Intel antes de unirse a Michigan, dijo que tenían que construir una estructura resonante para producir un campo magnético y al mismo tiempo limitar los campos eléctricos que pueden calentar y dañar los tejidos biológicos. Al usar condensadores concentrados colocados en cavidades de los muros, un campo magnético resuena a través de toda la sala de pruebas y atrapa campos eléctricos dentro de los condensadores. Por lo tanto, se evitaron las limitaciones de los sistemas de energía inalámbricos anteriores. Estos se habían restringido a proporcionar grandes cantidades de energía en distancias cortas o cantidades minúsculas de energía en distancias largas.

Condensadores colocados en cavidades de muros en la sala de carga inalámbrica que se está probando en la Universidad de Tokio. (Universidad de Tokio)

Los campos magnéticos viajan en patrones circulares, lo que produce puntos muertos en habitaciones cuadradas. “Extraer la energía del aire con una bobina es muy parecido a atrapar mariposas con una red”, dijo Sample, con respecto a esta limitación. “El truco consiste en tener tantas mariposas como sea posible, y que revoloteen por la habitación en tantas direcciones como se pueda. De esa manera, atraparás mariposas sin importar dónde esté tu red o hacia dónde apunte”.

Para garantizar la cobertura, su sistema genera dos campos magnéticos 3D separados. Un campo gira alrededor de un poste central en la habitación, mientras que otro cubre las esquinas al viajar entre los muros adyacentes, lo que elimina los puntos muertos y permite que los dispositivos reciban energía en cualquier parte de la estancia.

Su sistema puede usarse en estructuras más grandes, como fábricas y almacenes, dijeron los investigadores, y cumple con los lineamientos para prevenir la exposición a campos electromagnéticos dañinos. En él, los dispositivos atraparían el campo magnético con bobinas de alambre que se integran a teléfonos celulares y otros artefactos electrónicos.

Así como muchos suscriptores de televisión por cable y de satélite se han “desconectado” a favor de los servicios de plataformas de entretenimiento en línea, las estaciones de carga actuales para celulares y otros electrónicos podrían volverse obsoletas algún día.

Traducción de Yerem Mújica; editado por Yerem Mújica y Melanie Slone