A casa ideal de Katie Hall não tem tomadas elétricas, mas a estrutura que ela imagina será equipada com os mesmos tipos de aparelhos encontrados em praticamente qualquer habitação moderna. A única diferença? Os eletrônicos - como TVs de tela ampla, geladeiras, computadores e luzes - serão alimentados por energia transmitida sem fio de dentro das paredes.
É uma visão do futuro que não é tão absurda quanto parece, especialmente quando você percebe que as bases para a tecnologia já existe. Foi na virada do século 20 que o influente inventor e rival de Thomas Edison, Nikola Tesla, tentou aplicar seu trabalho em correntes alternadas para construir uma torre que irradiava energia sem fio para locais distantes como residências e empresas.
Mesmo que os planos para essa estrutura tenham sido cancelados após os investidores terem retirado o financiamento, uma startup chamada WiTricity, onde Hall serve Como diretor de tecnologia, espera extrapolar a partir dessa visão, desenvolvendo uma nova tecnologia que pode nos permitir finalmente acabar com plugues completamente.
Até agora, a empresa usou seu Almofada de carregamento inovadora para recarregar produtos de consumo familiares. Para que funcione, uma televisão, por exemplo, ou um iPhone precisam estar equipados com um receptor. Para o telefone, WiTricity projetou um caso especial, revelado na Consumer Electronics Show deste ano, que se sincroniza com o teclado de carregamento. O case foi mostrado em testes para fornecer energia com o dobro da taxa do carregador padrão de 5 watts do smartphone.
Para demonstrar como a tecnologia funciona, a empresa divulgou um vídeo mostrando como um usuário pode aderir o teclado de carregamento embaixo de sua mesa, conectado. Depois de colocar um iPhone na tela o caso WiTricity, o dispositivo começa a cobrar sem fio através da mesa. O telefone começa a carregar quando é colocado em qualquer lugar dentro do alcance de 7 pés da fonte de energia, de acordo com o vídeo; vários dispositivos também podem ser carregados usando um único "carregador básico".
Algum dia, a empresa acredita, quase todos os eletrônicos de consumo virão com capacidades de energia sem fio, em muito da mesma maneira Os dispositivos móveis atuais têm recursos integrados de conectividade Bluetooth e outros recursos sem fio. A WiTricity já possui diversas parcerias com empresas que estão utilizando a tecnologia para desenvolver novos produtos.
De certa forma, a tecnologia de "acoplamento indutivo ressonante" do WiTricity é semelhante ao que é usado em escovas de dentes eletrônicas. Para gerar um campo magnético, as correntes elétricas alternadas passam através de uma bobina de ferro localizada dentro da fonte de energia da escova de dentes. Quando este campo entra em contato com outra bobina, construída dentro da escova de dentes, induz uma corrente a alimentar o dispositivo. Mas essa configuração, embora sem fio, é limitada pelo fato de os campos magnéticos serem relativamente pequenos. Usar este método exigiria que os dispositivos domésticos fossem colocados em uma posição precisa e muito próximos da fonte de energia quando eles estivessem recarregando.
O acoplamento indutivo ressonante é muito mais versátil. Com este método, a bobina indutiva dentro da fonte de energia tem placas metálicas planas e circulares presas a cada extremidade. Essas “placas capacitadoras”, como são chamadas, são espaçadas ligeiramente umas das outras, fazendo com que a bobina "ressoe" à medida que as correntes fluem através dela. A ideia é que um campo magnético emitido pela ressonância possa percorrer distâncias maiores e transferir energia mais eficientemente do que o carregamento sem fio convencional, desde que outro objeto (neste caso, uma bobina no receptor) ressoe em torno da mesma frequência.
Em 2007, uma equipe de pesquisadores do MIT demonstrou o potencial de tal sistema em um experimento. Eles foram capazes de usar um ressonador, ou fonte de energia, para acender uma lâmpada de 60 watts a cerca de dois metros de distância. Os resultados foram detalhados na revista Science .
Logo depois, o inventor, professor de física do MIT Marin Soljačić, criou a WiTricity para desenvolver e comercializar a tecnologia. Sua equipe de desenvolvimento, sediada em Boston, está procurando formas de melhorar o alcance e a eficiência da tecnologia à medida que os componentes - como a bobina e o ressonador - são encolhidos para caber em pequenos dispositivos móveis. (Bobinas maiores, eles descobriram, geralmente oferecem melhor eficiência em distâncias maiores).
"Nossos principais concorrentes são basicamente um fio e uma tomada", diz Hall. "Então, para obter [a tecnologia] eficiente o suficiente para ser prática, estamos trabalhando em melhorias como a integração de sensores que, dependendo se um dispositivo está dentro faixa, pode detectar automaticamente quando ligar ou desligar o campo para que não desperdice energia. ”
Enquanto a noção de canalizar energia através de um balcão de cozinha, por exemplo, para executar uma torradeira, com certeza levantará algumas sobrancelhas para a saúde, Hall afirma que o sistema que eles criaram é tão seguro quanto outras formas de transmissão de energia, como sinais WiFi. de um roteador.
“A energia que se estende da fonte não é realmente eletricidade”, explica ela. "Estamos realmente colocando no ar um campo magnético que não é irradiante e não nos afeta".
Hall diz que ela e sua equipe otimizaram a tecnologia ao ponto de converter mais de 95 por cento da energia do campo magnético em eletricidade, o suficiente para re-suco de um telefone celular mais rapidamente do que com um carregador de parede convencional.
A tecnologia, no entanto, tem seus céticos. O fundador da Ambient Devices, David Rose, diz que há muita incerteza sobre a adoção de longo prazo da energia sem fio porque isso exigirá o apoio dos principais players do setor.
"Vai levar toda a Toyota para fazer toda a próxima geração de carros elétricos, e Mercedes e Audi e todos os outros, para que a maioria das pessoas deseje uma delas em sua garagem", disse Rose à WGBH News . "E também vai levar um grande player de eletrônicos como a Samsung, a Apple, a Starbucks e lugares para onde as pessoas vão, para que isso seja amplamente aceito. Essa é uma enorme batalha que a empresa enfrenta por qualquer grande mudança no sistema."
Então, onde os consumidores verão o sistema de longa distância sem fio no futuro? A empresa recentemente licenciou sua tecnologia para a Toyota, que planeja acrescentar capacidade de carregamento sem fio à sua próxima linha de veículos elétricos e híbridos nos próximos dois anos, de acordo com Hall. A WiTricity também recebeu interesse e apoio financeiro da fabricante de eletrônicos móveis taiwanesa Foxconn e da fabricante de chips Intel.
"É muito provável que ele comece a se tornar comercialmente como um recurso que é empacotado no custo de comprar um carro ou dispositivo", diz Hall. "Mas à medida que a tecnologia se torna mais onipresente, as empresas podem começar a instalá-las paredes e chão e, eventualmente, quase todos os edifícios não terão mais saídas. Quero dizer, imagine isso. ”
