Investigadores de la Universidad del Sur de Florida (EE UU) desarrollaron recientemente una nueva antena basada en la metasuperficie, capaz de captar la energía de las ondas de radio, como las utilizadas en las redes de telefonía móvil o las conexiones Bluetooth.
En la actualidad, esta tecnología podría suministrar energía inalámbrica a sensores, LEDs y otros artilugios sencillos con bajos requerimientos energéticos.
“La tecnología también podría adaptarse para que una fuente de ondas de radio pudiera alimentar o cargar dispositivos en una habitación”, explica a Metro Clayton Fowler, miembro del equipo de investigación.
En la revista Optical Materials Express, los científicos informaron de que las pruebas de laboratorio de la nueva antena demostraron que puede recoger 100 microvatios de energía, lo que es suficiente para alimentar dispositivos sencillos. Esto ha sido posible gracias al llamado metamaterial con el que está fabricada.
Y es precisamente el desarrollo de los metamateriales y el creciente número de fuentes ambientales de energía de radiofrecuencia disponibles -como las redes de telefonía móvil, el Wi-Fi, el GPS y las señales de Bluetooth-, lo que ha permitido avanzar en la recolección de energía del aire.
Aunque la energía que se puede recoger no es suficiente para cargar un smartphone, los investigadores creen que este objetivo podría alcanzarse en el futuro.
“Al eliminar las conexiones por cable y las baterías, estas antenas también podrían ayudar a reducir costes, mejorar la fiabilidad y hacer más eficientes algunos sistemas eléctricos”, concluye Jiangfeng Zhou, jefe del equipo de investigación de la Universidad del Sur de Florida (EE UU).
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microwatts de energía por centímetro cuadrado pueden ser captados por la nueva antena.
¿Qué son los metamateriales?
Los metamateriales utilizan pequeñas estructuras cuidadosamente diseñadas para interactuar con la luz y las ondas de radio de una manera que los materiales naturales no lo hacen. Una de esas interacciones es una absorción muy elevada.
¿Qué dispositivos pueden cargarse con esta tecnología?
- Aplicaciones tecnológicas “inteligentes”.
- Sensores de temperatura, iluminación, movimiento y otros.
¿Dónde?
- En lugares donde puede resultar poco práctico utilizar baterías o cables para un gran número de sensores.
-En lugares donde es imposible sustituir la batería, como los sensores empotrados en edificios o puentes.
Entrevista
Jiangfeng Zhou
jefe del equipo de investigación de la Universidad del Sur de Florida (EE.UU.)
P: ¿Cómo se le ocurrió la idea de convertir las ondas de radio ambientales en energía eléctrica?
- La idea de recoger las ondas de radio ambientales no es nueva. La idea surge de la transferencia de energía eléctrica de forma inalámbrica. En el siglo XIX, Nikola Tesla había estudiado la idea de distribuir electricidad de forma inalámbrica. Sin embargo, como las ondas de radio ambientales suelen ser extremadamente débiles, es muy difícil crear dispositivos muy eficaces para recogerlas.
P: Háblenos del metamaterial con el que está fabricada su antena.
- Nuestra antena es esencialmente un metamaterial que está diseñado para una alta absorción y puede utilizar la energía absorbida para alimentar un dispositivo. Los metamateriales también crean un mayor voltaje a través de los diodos en comparación con el diseño de una antena normal, de modo que los diodos pueden activarse a baja intensidad de la onda de radio. Esto es fundamental, ya que las ondas de radio del entorno tienen niveles de potencia muy bajos. Estas dos funciones del metamaterial hacen posible el diseño.
P: ¿Qué futuro le espera a esta tecnología?
- La energía de las ondas de radio ambientales es demasiado débil para cargar el teléfono inteligente según las necesidades energéticas de la tecnología actual. Sin embargo, nuestra tecnología podría adaptarse de forma que, en lugar de captar las ondas de radio del entorno, se pudiera proporcionar una fuente propia de ondas de radio de alta potencia y utilizarla para alimentar o cargar dispositivos como los smartphones en una habitación.