¿Un móvil alimentado por la energía WiFi que le rodea? Lo están investigando

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Investigadores de la Universidad de Duke están desarrollando un sistema capaz de recoger la energía electromagnética sobrante en la atmósfera y transformarla de nuevo en electricidad que pueda ser usada por nuestros gadgets.

Su circuito, compuesto por una serie de conductores de cobre y fibra de vidrio, es capaz derecolectar la energía de una red WiFi, de telefonía móvil, de emisoras de radio y TV, incluso de satélites (aunque en este caso la potencia ofrecida es muy baja), obteniendo una tensión continua de7,3 voltios.

Según sus creadores, a diferencia de otros intentos que se han realizado hasta ahora, su sistema alcanza una muy buena eficiencia a la hora de convertir la energía, logrando un más que interesante 37%.

Y, ¿para qué puede usarse? Pues nos dan varios ejemplos, como el de colocar estos recolectores en paredes y techos de las casas en las que no queremos que pase la señal WiFi, generando al mismo tiempo energía para recargar nuestros gadgets.

Pero sin duda el uso más importante estaría en poder alimentar los terminales móviles con la energía recolectada del ambiente que les rodea, algo que afirman es posible con su circuito, aunque deberán hacer algunas modificaciones.

Usando materiales de bajo costo configurados y sintonizados para captar señales de microondas, investigadores de la Escuela Pratt de Ingeniería de la Universidad de Duke han diseñado un poderoso dispositivo  de recolección de energía con una eficacia similar a la de los paneles solares modernos.

El dispositivo convierte inalámbicamente la señal de microondas para dirigir voltaje de corriente capaz de recargar una batería de teléfono celular u otro dispositivo electrónico pequeño, según un informe que aparece en la revista Applied Physics Letters, en diciembre de 2013 ( Un Metamaterial Microondas con Funcionalidad Integrada de Recolección de Energía ).

Opera en un principio similar a los paneles solares, que convierten la energía luminosa en corriente eléctrica. Pero ésta versátil cosechadora de energía podría ser sintonizada para recoger la señal de otras fuentes de energía, incluidas las señales de satélite, las señales sonoras o señales de Wi-Fi, dicen los investigadores.

La clave del poder cosechador reside en su aplicación de metamateriales, estructuras de ingeniería que pueden capturar las diversas formas de ondas de energía y sintonizarlas para aplicaciones útiles.

El estudiante de pregrado de ingeniería Allen Hawkes, trabajando con el estudiante graduado Alexander Katko y el investigador principal Steven Cummer, profesor de ingeniería eléctrica e informática, diseñó un circuito eléctrico capaz de cosechar microondas.

Utilizaron un serie de cinco conductores de fibra de vidrio y conductores de energía de cobre con cables entre sí en una placa de circuito para convertir microondas en 7.3V de energía eléctrica.

En comparación, los cargadores  Universal  Serial Bus (USB) para dispositivos electrónicos pequeños proporcionan alrededor de 5V de alimentación.

“Nosotros estábamos buscando la mayor eficiencia energética que pudiéramos lograr”, dijo Hawkes.

“Hemos estado recibiendo eficiencia energética alrededor del 6 al 10 por ciento, pero con este diseño hemos sido capaces de mejorar dramáticamente la conversión de energía a un 37 por ciento, que es comparable a lo que se consigue en las células solares.”

“Es posible utilizar este diseño para un gran cantidad de diferentes frecuencias y tipos de energía, incluyendo  vibración y el aprovechamiento de la energía del sonido “, dijo Katko

“Hasta ahora, muchísimo trabajo con metamateriales ha sido teórico. Estamos demostrando que con un poco de trabajo, estos materiales pueden ser útiles para aplicaciones de consumo.”

Por ejemplo, una capa de metamaterial podría aplicarse en el techo de una habitación para reorientar y recuperar una señal de Wi-Fi que de otra manera se perdería, dijo Katko.
Otra aplicación podría ser la mejora de la eficiencia energética de los aparatos, recuperando de forma inalámbrica la energía que se pierde durante el uso.

“Las propiedades de los metamateriales permiten diseñar flexibilidad, lo cual no es posible con dispositivos comunes como antenas”, dijo Katko.

“Cuando las antenas tradicionales están cerca unas de otras en el espacio, se comunican entre sí e interfieren con el funcionamiento de cada una. El proceso de diseño utilizado para crear nuestra gama de metamaterial toma en cuenta estos efectos, lo que permite a las células trabajar juntas.”

Con modificaciones adicionales, los investigadores dijeron que el poder de recolección de metamaterial potencialmente podría ser incorporado en un teléfono celular, permitiendo que el teléfono se recargue sin cables mientras no esté en uso.

Esta característica podría, en principio, permitir que las personas que viven en lugares que no tienen acceso a una toma de corriente convencional obtengan energía a partir de una cercana torre de telefonía celular en su lugar.

“Nuestro trabajo demuestra un método sencillo y de bajo costo para la recolección de energía electromagnética”, dijo Cummer.

“La belleza del diseño es que los bloques de construcción básicos son autónomos y aditivos. Simplemente se puede montar más bloques para aumentar la energía recolectada.”

Por ejemplo, una serie de bloques de potencia de captación podrían ser montadas para capturar la señal de un conjunto conocido de satélites que sobrevuelan de paso, explican los investigadores.

La pequeña cantidad de energía generada a partir de estas señales podría alimentar una red de sensores en un lugar remoto como la cima de una montaña o en el desierto, permitiendo la recopilación de datos para un estudio a largo plazo que toma mediciones infrecuentes.

Nota: La investigación fue apoyada por una Iniciativa de Investigación de la Universidad Multidisciplinaria de la Oficina de Investigación del Ejército (Contrato No.W911NF-09-1-0539).

Fuente: BibliotecaPleyades

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