Aparelho carrega celular com ondas de rede sem fio

Usando materiais de baixo custo, dois estudantes da Duke University, EUA, construíram um dispositivo de coleta de energia com uma eficiência...

Usando materiais de baixo custo, dois estudantes da Duke University, EUA, construíram um dispositivo de coleta de energia com uma eficiência semelhante à dos modernos painéis solares.
Arranjo de cinco células do metamaterial desenvolvido pelos engenheiros da Duke converte a energia de microondas dispersa, a partir de uma fonte de Wi-Fi, em mais de 7V de eletricidade com uma eficiência de 36,8%, comparável a uma célula solar.
As ondas eletromagnéticas transmitidas pelos roteadores wi-fi, torres de telefonia celular, transmissores de TV e até por todo tipo de aparelhos eletrônicos, constituem uma fonte de energia não usada para alimentar de energia elétrica os dispositivos eletro-eletrônicos em geral. Muito dessa energia se perde enquanto viaja pelo espaço entre o transmissor e o eventual receptor.

Mas agora, o estudante universitário Allen Hawkes, o estudante de pós-graduação Alexander Katko, liderados pelo pesquisador Dr. Steven A. Cummer, professor de engenharia elétrica e computação, criaram uma colheitadeira de sinais eletromagnéticos capaz de recuperar e transformar parte dessa energia desperdiçada.

 Alexander Katko (esq.) e Allen Hawkes mostram que uma única célula coletora é capaz de acender a luz de um LED.


O aparato sem fios converte sinais de micro-ondas em corrente contínua capaz de recarregar a bateria de um telefone celular ou outro pequeno dispositivo eletrônico.

Apesar de funcionar de maneira similar ao das células solares, que convertem a energia da luz em corrente elétrica, o coletor usa metamateriais, e sua versatilidade permite ser ajustado para transformar diferentes fontes de energia, como sianis de satélite, ondas sonoras e wi-fi, em eletricidade.

Metamaterial é um material produzido artificialmente, dotado de propriedades físicas que não são encontradas normalmente na natureza. O prefixo meta vem do grego e significa além de. A palavra metamaterial, assim, designaria materiais que possuiriam propriedades não naturais.
Wikipedia

Submetidas a um campo de micro-ondas de 900 MHz, as placas geram 7,3 volts de tensão. Para efeito de comparação, os carregadores USB fornecem 5 volts. Todavia, a potência disponibilizada vai depender da energia que estiver disponível no ambiente.

Queríamos a maior eficiência energética possível. Estávamos com algo em torno de 6 a 10 por cento, mas com este desenho conseguimos melhorar drasticamente a conversão de energia para 37%, o que é comparável ao que é alcançado com as células solares.
Allen Hawkes

As propriedades dos metamateriais permitem uma flexibilidade de projeto que não é possível com dispositivos comuns, como as antenas. Quando as antenas tradicionais ficam próximas umas das outras elas começam a conversar entre si e interferem uma no funcionamento da outra. O processo usado para criar o nosso metamaterial leva esses efeitos em conta, permitindo que as células trabalhem em conjunto.
Alexander Katko

Um revestimento de metamaterial instalado no teto, por exemplo, poderia recuperar o sinal Wi-Fi que está sendo perdido e convertê-lo em energia, o mesmo podendo ser feito com as demais frequências.

Outra aplicação poderia ser para melhorar a eficiência energética dos aparelhos, recuperando a potência perdida durante o uso.

Com modificações adicionais, os pesquisadores afirmam que o metamaterial coletor de energia poderia ser incorporado em um telefone celular, repondo uma parte, ou mesmo toda a carga da bateria do aparelho sem precisar plugá-lo em nada.

Agora, poderemos reciclar essa inundação de ondas eletromagnéticas que poluem as grandes cidades, e que estão sendo perdidas enquanto usamos mais energia elétrica para carregar aparelhos de fontes nem sempre sustentáveis. Se levarmos em conta que já temos tantas linhas de celulares ativas quanto pessoas no planeta, podemos constatar que esse tipo de reciclagem não é nada desprezível, principalmente em termos de redução de emissão de carbono.

Artigo online publicado na Applied Physical Letters mostra detalhes da pesquisa.

Fonte:
Pratt School of Engineering. Duke University. Wireless Device Converts “Lost” Energy into Electric Power. Disponível em <http://www.pratt.duke.edu/news/wireless-device-converts-lost-energy-electric-power> Acesso em: 20/11/2013.

CorreioWeb. Pesquisadores criam aparelho que carrega celular via wi-fi. Disponível em <http://www.correiobraziliense.com.br/app/noticia/tecnologia/2013/11/15/interna_tecnologia,398797/pesquisadores-criam-aparelho-que-carrega-celular-via-wi-fi.shtml> Acesso em: 20/11/2013.
Inovação Tecnológica. Coletor sem fios recupera energia perdida no ambiente. Disponível em <http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=coletor-sem-fios-recupera-energia-perdida-ambiente&id=010115131108> Acesso em: 20/11/2013.
[Via BBA]

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