La teoría de Tesla ¿Quién ganará la carrera por la energía inalámbrica?

Cuando piensas en la energía inalámbrica, las imágenes de los rayos caen de una bobina Tesla 10 de los mejores videos musicales de Tesla Coils en YouTube 10 de los mejores videos musicales de Tesla Coils en YouTube Nikola Tesla es considerada una de las mejores mentes científicas hora. Su trabajo pionero como ingeniero, especialmente en el campo de la electricidad y el electromagnetismo, significa que su nombre es sinónimo de ... probablemente se le ocurra a otro, o tal vez imágenes del momento en que el monstruo de Frankenstein cobró vida..

Si bien la idea parece ridícula y casi imposible, es posible que se sorprenda al saber que la energía inalámbrica se está convirtiendo rápidamente en una realidad..

Hay una serie de teorías y propuestas presentadas para lograr la hazaña futurista de transferir electricidad a través del aire a los dispositivos en su hogar, que abordaremos en este artículo, pero primero, es importante comprender tanto el potencial como las limitaciones. de la ciencia 10 canales de YouTube de Science que no te puedes perder 10 canales de YouTube de Science que no puedes perderte La palabra ciencia esencialmente significa conocimiento, y es esta búsqueda de aprendizaje y comprensión lo que ha llevado a la humanidad a la cima de su poder. La Web ofrece amplias oportunidades para dispersar ese conocimiento a ... detrás de estos intentos.

¿Qué es la energía inalámbrica??

Cuando la mayoría de la gente piensa en la electricidad, piensan en el enchufe tradicional de uno o dos cables que tiene un terminal positivo, un terminal negativo y, a veces, un cable a tierra. Los terminales positivo y negativo forman lo que es esencialmente un circuito eléctrico, como se muestra en el siguiente diagrama..

Este es el ejemplo más simple de un circuito eléctrico. Bueno, en realidad quitar el interruptor sería más simple, pero entiendes.

La batería “+” y “-” los terminales son los cables rojo y negro en su enchufe de alimentación, ya sea que esté conectando una lámpara, una computadora o cualquier otra cosa.

En su nivel fundamental, la electricidad puede describirse como el flujo de un “corriente” de terminales positivos a negativos. Voy a evitar una discusión teórica sobre el movimiento de las partículas cargadas reales. Solo entienda que para alimentar un dispositivo eléctrico, necesita una diferencia de voltaje entre esos dos terminales.

Entonces, ¿cómo es posible girar un sistema que obviamente depende de un conductor como un cable eléctrico para el flujo de carga? Que se supone que debes hacer, disparar la carga de la punta de un cable a otro? Bueno ...orta.

Déjame presentarte el transformador.

Este es en realidad un concepto que ha existido desde la época del propio Tesla. Toma un cable que transporta el voltaje de su fuente (conectado a un tomacorriente de CA de 60 Hz, por ejemplo) y lo enrolla en muchos bucles. Oh, diablos, usa un trozo de hierro para que sea fácil envolver los bucles.

Luego, envuelva un segundo cable a poca distancia de la primera bobina. Inducirá corriente en la segunda bobina, como magia.

De acuerdo, no del todo mágico, pero bastante cerca. Básicamente, cada cable que tiene voltaje alterno induce un campo electromagnético a su alrededor, llamado flujo. Cuando enrollas el cable, amplificas ese campo. Deslice material magnético como el hierro en esa bobina, y mejorará su capacidad de transferir la energía a esa segunda bobina. Pero, aquí está el pateador, lo mismo puede suceder por el aire.

Alguna vez usó un horno de inducción?

Si tienes la oportunidad de ver uno, enciéndelo al máximo y coloca tu mano sobre el quemador. No, en serio, tócalo todo lo que quieras. No te quemarás. Esos cables en espiral están destinados a inducir corrientes de Foucault en los utensilios de cocina de hierro fundido colocados en la estufa. Esto a su vez calienta la olla, que calienta la comida.

Esta transmisión de energía eléctrica a través del aire es la forma en que funcionan los generadores, motores e incluso su cargador de cepillo de dientes eléctrico. En estos casos, en lugar de un núcleo de hierro, es un “núcleo de aire”. Es el flujo que transfiere la energía eléctrica..

Avances en energía inalámbrica

Entonces, ¿por qué los científicos no han podido transferir energía inalámbricamente usando inducción antes? Bueno, para entender esto, realmente necesitas ir con la gente que comenzó todo, o al menos, recogió la antorcha de Nikola Tesla.

En un artículo de 2006 publicado en Annals of Physics, los investigadores del MIT describieron cómo pretendían demostrar que estos campos podrían usarse para transmitir energía de forma inalámbrica.

Investigamos si, y en qué medida, el fenómeno físico de los estados electromagnéticos resonantes de larga duración con patrones de campo localmente evanescentes lentos puede usarse para transferir energía de manera eficiente a distancias no despreciables, incluso en presencia de objetos ambientales extraños.

En inglés simple, los investigadores decían que creían que al usar la configuración correcta, estos campos de inducción podrían usarse para transferir energía a distancia, incluso con objetos en el camino.

Y adivinen qué, para 2007, lo probaron y publicaron sus resultados en un artículo experimental publicado en la revista Science.

Utilizando bobinas autorresonantes en un régimen fuertemente acoplado, demostramos experimentalmente una transferencia de potencia no radiativa eficiente a distancias de hasta 8 veces el radio de las bobinas. Pudimos transferir 60 vatios con ~ 40% de eficiencia en distancias superiores a 2 metros.

Este fue un logro increíble. Para aquellos de ustedes que aún no están bien sintonizados con el sistema métrico, 2 metros son un poco más de seis pies y medio. Básicamente, podrían transferir energía de una bobina a otra, la distancia de una persona muy alta.

¿Cuál era su secreto? Era lo que llamaban “bobinas resonantes”. Afinaron las bobinas: el número, el radio y otros factores, para lograr una especie de “resonancia” entre las dos bobinas.

Es esencial que las bobinas estén en resonancia para que la transferencia de potencia sea práctica (6). Descubrimos experimentalmente que la potencia transmitida a la carga cae bruscamente a medida que cualquiera de las bobinas se desafina de la resonancia.

En cualquier caso, este logro provocó el rápido desarrollo de las aplicaciones de energía inalámbrica. La carrera estaba en marcha.

La carrera para aprovechar el poder

Raza que hicieron.

Una de las primeras startups que aprovechó esta tecnología para fines comerciales fue WiTricity. Ya en 2009, el CEO Eric Giler dio una demostración de la tecnología de energía inalámbrica en TEDGlobal 2009.

Él no fue el único. Muchas compañías se lanzaron de inmediato a esta tecnología para aplicaciones prácticas y fáciles en distancias cortas. La carga inalámbrica de dispositivos portátiles fue una primera opción obvia, y en 2009, las primeras almohadillas de carga inductivas ¿El Duracell myGrid realmente se carga tan bien como un cable de alimentación? ¿Duracell myGrid realmente se carga tan bien como un cable de alimentación? Los cables de alimentación son un concepto cada vez más anticuado en el mundo inalámbrico actual, pero hasta ahora siguen siendo una necesidad. Nadie quiere verse obligado a atar sus dispositivos electrónicos a un nido de cuerdas de rata ... ir al mercado.

Ahora puede colocar sus dispositivos móviles en estos pads y se cargarán. Ya no es necesario buscar el enchufe de tu teléfono.

Si crees que fue un invento genial, entonces considera cuán lejos ha llegado la industria desde los días del descubrimiento del MIT. Para 2011, una compañía llamada Evatran creó un “Poder sin enchufe” sistema para automóviles eléctricos que utiliza la tecnología de inducción para cargar vehículos eléctricos sin cables.

La carga inductiva no es el futuro de los autos eléctricos, ya está aquí.

El futuro de la energía inalámbrica

Ahora que sabe dónde está la industria con la energía inalámbrica, echemos un vistazo a dónde va.

A principios de 2014, los investigadores del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST) anunciaron que habían desarrollado un “Sistema resonante de bobina dipolo” donde pudieron establecer un “rango extendido de transferencia de potencia inductiva, hasta 5 metros entre las bobinas del transmisor y el receptor.”

También pudieron reducir el tamaño de las bobinas de lo que el equipo del MIT había usado, haciendo todo más práctico (aunque aún costoso) para fines comerciales..

Chun T. Rim, el jefe del proyecto de investigación, le dijo a Science Daily que imaginó que tal sistema se utilizaría para proporcionar “puntos calientes de energía inalámbrica” al igual que las personas usan puntos de acceso a Internet.

Al igual que hoy vemos zonas de Wi-Fi en todas partes, eventualmente tendremos muchas zonas de Wi-Power en lugares como restaurantes y calles que proporcionan energía eléctrica de forma inalámbrica a dispositivos electrónicos..

Cinco metros son casi dieciseis pies y medio. Ahora estás hablando de la longitud de una habitación típica en una casa.

A lo largo de este año, una compañía llamada Ossia ha estado haciendo rondas con su concepto llamado Cota, una tecnología que la compañía promete permitirá la carga inalámbrica ¿Qué es la carga inalámbrica y cómo funciona exactamente? [MakeUseOf explica] ¿Qué es la carga inalámbrica y cómo funciona exactamente? [MakeUseOf explica] Vivimos en un mundo inalámbrico. Excepto que no lo hacemos. Claro, podemos enviar grandes cantidades de información a través de las ondas aéreas, pero los dispositivos capaces de enviar y recibir están atados a cables de alimentación ... de dispositivos a una distancia de hasta 30 pies de la estación base.

Pero, por supuesto, los fanáticos de Apple no tienen miedo, tu empresa también está a la vanguardia de este juego..

En agosto, Apple recibió dos patentes relacionadas con su aplicación planificada de carga de energía inalámbrica por inducción resonante..

Una patente describe cómo los usuarios podrán enchufar una fuente de alimentación, como un dongle o un dispositivo dentro de un sistema informático más nuevo, y luego esa fuente de alimentación cargará de forma inalámbrica “sintonizado adecuadamente” dispositivos cercanos.

La patente dice:

... el dispositivo periférico sintonizado adecuadamente puede considerarse parte de un circuito de resonancia que puede incluir la fuente de alimentación NFMR y cualquier otro dispositivo periférico sintonizado.

La patente revela que toda una industria electrónica compite por capitalizar una tecnología que podría transformar por completo el aspecto de un hogar moderno..

Primero vendrán los dispositivos más pequeños que son más fáciles de cargar, con menores demandas de energía. Sin embargo, si los otros jugadores en la industria de la energía de inducción tienen algo que decir al respecto, todos los dispositivos domésticos, desde su microondas hasta su televisor de pantalla grande, se alimentarán sin ningún tipo de cables de alimentación..

Un día, las personas pueden ver las tomas de corriente de una casa de la misma manera que los niños de hoy en día ven esas tomas de red viejas y tontas. Listo o no, la energía inalámbrica es el futuro, y apuesto a que Nikola Tesla se está riendo en su tumba.

¿Cómo te sientes acerca de la energía inalámbrica?? ¿Adoptará la tecnología o tiene alguna inquietud? Comparte tus pensamientos en la sección de comentarios a continuación!

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