Coletor sem fios recupera energia perdida no ambiente

Célula de colheita de energia

Usando materiais de baixo custo, dois estudantes da Universidade de Duke, nos Estados Unidos, construíram um dispositivo de colheita de energia com uma eficiência semelhante à dos modernos painéis solares.

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

Ele opera segundo um princípio similar ao das células solares, que convertem a energia da luz em corrente elétrica.

Mas, em vez de semicondutores, o conversor utiliza metamateriais, estruturas capazes de capturar várias formas de energia e ajustá-las com objetivos específicos – construir mantos da invisibilidade, por exemplo.

Allen Hawkes e Alexander Katko usaram fios de cobre para construir, sobre cinco placas de fibra de vidro, bobinas que captam micro-ondas.

Submetidas a um campo de micro-ondas de 900 MHz, as placas geraram uma tensão de 7,3 volts – para comparação, os carregadores USB disponibilizam 5 volts.

A potência disponibilizada, contudo, vai depender da energia que estiver disponível no ambiente.

“Queríamos a maior eficiência energética possível,” conta Hawkes. “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.”

Reciclagem de energia

Embora a potência fornecida não seja grande, o mais interessante do projeto é que o coletor de energia pode ser ajustado para captar o sinal de outras fontes de energia, incluindo sinais de satélite, sinais sonoros ou sinais de Wi-Fi.

Isso poderia eventualmente ajudar a reciclar o mar de ondas eletromagnéticas em que estão mergulhadas as cidades atualmente.

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.

“As propriedades dos metamateriais permitem uma flexibilidade de projeto que não é possível com dispositivos comuns, como as antenas,” disse Katko.

“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,” completou.

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.

Fonte: inovação tecnológica