Dispositivo converte energia sem fio (wireless) em energia elétrica
Usando materiais baratos configurados e ajustados para capturar sinais de microondas, pesquisadores da Escola Pratt de Engenharia da Universidade de Duke criaram um dispositivo que tem o poder de coletar energia com eficiência semelhante à dos modernos painéis solares.
Coletando energia de microondas como sinal Wireless
O dispositivo sem fio converte o sinal de microondas para direcionar a tensão atual capaz de recarregar a bateria do telefone celular ou outro pequeno dispositivo eletrônico, de acordo com um relatório que será publicado na revista Applied Physics Letters, em dezembro de 2013.
Ele opera sobre um princípio similar aos painéis solares, que convertem a energia da luz em corrente elétrica. Mas essa “coletora de energia” é versátil e pode ser ajustada para colher o sinal de outras fontes de energia, incluindo os sinais emitidos por satélites, sinais sonoros ou sinais de Wi-Fi, afirmam os pesquisadores.
Células de metamaterial fornecem energia elétrica de forma tão eficiente quanto painéis solares
A chave para o poder coletor reside na sua aplicação de metamateriais, estruturas de engenharia que podem capturar várias formas de energia das ondas e ajustá-las para aplicações úteis. Allen Hawkes estudante de graduação em Engenharia, trabalhando com outro estudante, Alexander Katko e o pesquisador e também professor de engenharia elétrica e informática Steven Cummer, projetaram um circuito elétrico capaz de coletar energia dessas microondas.
Eles usaram uma série de cinco fibras de vidro e condutores de energia com fios de cobre em uma placa de circuito para converter micro-ondas em 7.3V de energia elétrica. Para efeito de comparação, carregadores USB para pequenos dispositivos eletrônicos como celulares fornecem em média cerca de 5V de tensão.
“Estávamos buscando a maior eficiência energética que poderíamos alcançar”, disse Hawkes. “Vínhamos obtendo eficiência energética em torno de 6 a 10%, mas com este projeto conseguimos melhorar drasticamente a conversão de energia para 37%, o que é comparável ao que é alcançado em células solares.”
“É possível usar este projeto para coletar uma série de diferentes frequências e tipos de energia, incluindo vibração e som”, disse Katko. “Até agora, uma boa parte de trabalho com metamateriais foi teórica. Estamos mostrando que com um pouco de trabalho, esses materiais podem ser úteis para aplicações de consumo.”
“Por exemplo, um revestimento de metamaterial poderia ser aplicado ao teto de uma sala para redirecionar e recuperar um sinal Wi-Fi, que de outro modo seria perdido”, afirma Katko. “Outra aplicação poderia ser para melhorar a eficiência energética dos aparelhos, sem fios, recuperando a energia que atualmente é perdida durante o uso.”
Com modificações adicionais , os pesquisadores disseram que o metamaterial poderia ser aplicado em um telefone celular, permitindo que o telefone se recarregue sem a necessidade de cabos de alimentação quando não estiver em uso. Este recurso poderia , em princípio, permitir que as pessoas que vivem em locais sem acesso imediato a uma tomada convencional de coletar a energia a partir de uma torre de celular próxima.
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