Metamateriais escondem espaço para recarregamento à distância

Redação do Site Inovação Tecnológica -  20/05/2016

Diagrama esquemático da montagem experimental utilizada para transferir energia entre dois circuitos usando metamateriais.[Imagem: Jordi Prat]

Invisibilidade do espaço

Os carros já podem ser recarregados à distância, seja na garagem ou naestrada, mas recarregar celulares e outros aparelhos sem fios ainda exige que eles sejam colocados sobre uma base apropriada.

Mas uma solução já está à vista, e poderá permitir que os celulares sejam recarregados sem que nem mesmo precisem ser retirados do bolso.

A tecnologia é baseada em uma "concha" de energia gerada por metamateriais, os mesmos materiais artificiais usados nos mantos de invisibilidade. A diferença é que, em vez de fazer os objetos desaparecerem, o metamaterial faz o espaço entre os aparelhos "desaparecer".

Na verdade, a concha gerada pelo metamaterial concentra o campo magnético, o que permite transmitir energia de forma eficiente a uma distância dezenas de vezes maior do que é possível hoje.

"Envolver os dois circuitos com conchas de metamaterial tem o mesmo efeito que colocá-los mais perto um do outro; é como se o espaço entre eles literalmente desaparecesse," afirma o pesquisador Jordi Prat, da Universidade de Barcelona, na Espanha.

Recarregamento por indução

Os dispositivos de recarregamento sem fios atuais usam a indução para transferir a energia de uma base até o aparelho dotado das bobinas capazes de captar a energia. Quando o aparelho é colocado em cima da base, esta gera um campo magnético que induz uma corrente elétrica que é captada por bobinas especiais dentro do aparelho. Se o aparelho ficar longe demais da base, a energia não é transferida com eficiência suficiente e a bateria não é carregada.

Outra equipe construiu uma lente de metamateriais que dispara feixes de eletricidade à distância. [Imagem: Guy Lipworth/Joshua Ensworth/Duke University]

Prat e seus colegas resolveram essa limitação de distância construindo um metamaterial composto por camadas de materiais ferromagnéticos, essencialmente compostos de ferro, e materiais condutores, como o cobre. Os metamateriais envolvem o emissor e o receptor, permitindo a transferência de energia entre os dois à distância com uma eficiência sem precedentes.

Os testes mostraram um aumento de 35 vezes na eficiência de transmissão. E há espaço para melhorias, uma vez que, teoricamente, a eficiência pode ser aumentada ainda mais, "se as condições e o projeto do dispositivo forem aperfeiçoados" dizem os pesquisadores.

Bibliografia:

Quasistatic Metamaterials: Magnetic Coupling Enhancement by Effective Space Cancellation
Jordi Prat-Camps, Carles Navau, Alvaro Sanchez
Advanced Materials
DOI: 10.1002/adma.201506376