Dispositivos electrónicos podrían cobrar a sí mismos sin estar conectado a una fuente de electricidad

Los dispositivos electrónicos pueden cargar sus baterías a través de varios métodos sin estar enchufados a una fuente de electricidad.. Lo que todos los diferentes métodos tienen en común es que absorben energía que se encuentra en alguna otra forma. (calor, luz, vibraciones, ondas de radio, etcétera) del entorno externo y luego convertir la energía en energía electroquímica que se almacena en las baterías del dispositivo. Si bien tales métodos son científicamente sólidos y ya se han demostrado con éxito, la energía capturada del ambiente exterior a menudo no es suficiente para ser útil en la práctica. Actualmente se está investigando intensamente para hacer que la captura de energía sea más eficiente, y se están comenzando a lograr avances en esta área. Ya hay muchos teléfonos disponibles que ofrecen carga inalámbrica. Veamos los principales tipos de energía que un dispositivo puede usar para cargarse sin estar enchufado.

Energía solar
El método de captura de energía más antiguo utilizado en dispositivos electrónicos es probablemente la captura de energía solar mediante una celda solar.. Las pequeñas calculadoras que usan celdas solares para alimentarlas existen desde hace décadas.. Células solares (fotovoltaica) absorber la luz ordinaria y convertirla directamente en electricidad utilizando capas de semiconductores. Si bien la energía fotovoltaica es bien conocida y comercialmente establecida en este momento, hay varios inconvenientes en el uso de energía fotovoltaica para recargar un dispositivo electrónico de mano. El principal inconveniente es que el proceso de conversión de luz en electricidad de la energía fotovoltaica es ineficiente.. Sin embargo, se han realizado avances recientes que aumentan la eficiencia, y se están realizando intensas investigaciones para continuar aumentando la eficiencia. El otro inconveniente es que para niveles de iluminación típicos, la luz no contiene tanta energía para empezar. Para que las células solares tradicionales proporcionen una potencia de salida razonable, tienen que ser de tamaño grande, expuesto a la luz directa del sol durante mucho tiempo, y orientado hacia el sol. Ninguna de estas condiciones es muy práctica para un celular que llevas en el bolsillo o en la mano la mayor parte del día.

Energía vibracional/cinética
Cada vez que un objeto se mueve o vibra, contiene energía cinética. Si el movimiento del objeto se detiene de la manera correcta, esta energía cinética se puede convertir en electricidad en lugar del calor residual habitual. Los autos híbridos utilizan este concepto para devolver la electricidad a las baterías cada vez que pisas los frenos.. La energía cinética del automóvil que avanza se convierte en energía eléctrica mediante un generador en las ruedas., en lugar de que la energía termine como calor residual en las pastillas de freno. Para un dispositivo de mano, la energía cinética más significativa a la que tiene acceso son los golpes y empujones regulares que experimenta el dispositivo mientras camina y lleva el dispositivo en su bolsillo. Se están realizando investigaciones para hacer que la captura de energía cinética sea práctica y eficiente.. Por ejemplo, Zhong Lin Wang y Jinhui Song demostraron la conversión de energía vibratoria en energía eléctrica utilizando matrices de nanocables piezoeléctricos.. Los cristales piezoeléctricos tienen la interesante propiedad de que cuando se aprietan, producen una pequeña cantidad de electricidad. Típicamente, la cantidad de energía capturada a través del efecto piezoeléctrico es demasiado pequeña para alimentar un dispositivo, pero los avances recientes en estructuras a nanoescala están aumentando su eficiencia.

Energía térmica
El calor ambiental en el entorno natural se puede capturar y convertir en electricidad.. Hay muchas maneras de hacer esto, pero el concepto básico es canalizar el movimiento térmico aleatorio de iones o electrones en un movimiento de carga más ordenado, que constituye una corriente eléctrica. Esta canalización a menudo se logra colocando en capas varios materiales con diferentes propiedades térmicas y eléctricas.. Por ejemplo, los investigadores Guoan Tai, Zihan Xu, y Jinsong Liu han demostrado recientemente la conversión de calor en electricidad utilizando la capa de iones que se forma entre el silicio y el cobre.(II) solución de cloruro.

Ondas de radio e inducción electromagnética
Todas las ondas electromagnéticas transportan energía.. Típicamente, las ondas de radio que nos rodean son lo suficientemente fuertes como para llevar una señal (como la señal de un teléfono celular), pero demasiado débil para proporcionar una potencia significativa a un dispositivo. Mediante el uso de ondas de radio más intensas, la energía se puede transmitir de forma inalámbrica a niveles de potencia significativos a un dispositivo. Nikola Tesla es famoso por ser pionero en la investigación de la transmisión inalámbrica de energía en la década de 1890.. En tal enfoque, las ondas de radio ambientales de las rocas, árboles, estrellas, y así sucesivamente no son lo suficientemente fuertes para proporcionar energía. En lugar, se necesita un transmisor de potencia dedicado para crear las intensas ondas de radio, lo que podría considerarse un inconveniente. además, si se utiliza un transmisor de radio de mesa simple, el dispositivo a cargar tendría que estar en el mismo edificio que el transmisor para capturar eficientemente la energía electromagnética. Esto puede no ser una limitación severa ya que la conexión inalámbrica señal los transmisores como los enrutadores WIFI y las torres de telefonía celular ya se están volviendo lo suficientemente comunes como para proporcionar conectividad a Internet con pocas brechas. el inalámbrico energía El equipo de transmisión podría incorporarse a la red inalámbrica existente. señal infraestructura de transmisión. Porque los transmisores de energía inalámbricos solo necesitan estar conectados a una fuente de energía y no necesitan estar conectados a Internet, incluso podrían instalarse en automóviles, barcos, y en zonas remotas. Tenga en cuenta que existe una diferencia fundamental entre las ondas de radio y la inducción electromagnética.. Las ondas de radio son ondas viajeras que se propagan a sí mismas en el campo electromagnético.. A diferencia de, Los efectos de inducción son perturbaciones electromagnéticas más localizadas que no ondulan., pero aún lleva energía. Desde el punto de vista de la tecnología, la transmisión de energía por ondas de radio y la transmisión de energía por inducción son prácticamente lo mismo. Los métodos de carga por ondas de radio/inductivos ya se están utilizando en varios productos comerciales., como el Nexus de Google 4 teléfono y Lumia de Nokia 920 teléfono.

Crédito:https://wtamu.edu/~cbaird/sq/2013/10/17/podrían-los-dispositivos-electrónicos-cargarse-solos-sin-estar-enchufados-a-una-fuente-de-electricidad/