INTRODUCCIÓN

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

En nuestra vida cotidiana, cada vez se vuelve más molesto el hecho de tener que vivir conectados a un enchufe. Por diferentes razones, las baterías de los dispositivos electrónicos que usamos día a día pierden eficiencia, por lo que tenemos que estar constantemente recargándolos. O en dado caso, tenemos que estar comprando baterías de manera frecuente, generando al final de su vida útil mucha contaminación.

Tomando en cuenta estas consideraciones que se mencionaron, un grupo investigadores del MIT (Massachusetts Institute of Technology) desarrollaron una nueva tecnología en la cual se puede transmitir energía eléctrica sin la necesidad de tener un cable de por medio. Eric Giler (miembro del grupo de investigadores) expuso este tema ante la TED GLOBAL CONFERENCE, generando gran interés en personas que han aportado capital para la investigación y el desarrollo de esta tecnología.

OBJETIVO GENERAL

Conocer a cerca de la transmisión de energía eléctrica desarrollada por investigadores del MIT, para verificar su viabilidad.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Conocer la seguridad de esta nueva tecnología. Analizar la Witricidad desde el punto de vista social y ambiental. Dar respuesta a las preguntas más frecuentes sobre esta tecnología.

PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN

¿Qué es la Witricidad?

¿Cuáles son los antecedentes históricos de esta tecnología?

¿Cuál es la importancia de la Witricidad?

¿Cuáles son los ambientales que puede darnos la Witricidad?

¿Cuáles son las desventajas de la Witricidad?

JUSTIFICACIÓN

El fundamento principal de esta investigación se basa en la posibilidad de tener una vida en la cual no tengamos que estar conectados a un enchufe para utilizar nuestros aparatos electrónicos, perdiendo movilidad y hasta libertad para realizar las demás actividades diarias. También, al conocer más a fondo sobre el tema, se pretende generar interés en las personas, para que esta tecnología crezca de una manera rápida, para extender sus aplicaciones, y quizá algún día no muy lejano, exista la posibilidad de transmitir energía a todo el mundo sin la necesidad de un solo cable.

LIMITACIONES

Al ser una tecnología nueva, se encuentra en una etapa de investigación, por lo cual no existe aún alguna referencia bibliográfica que nos permita obtener información más precisa sobre este tema.

METODOLOGÍA Y TÉCNICAS

NIVEL DE INVESTIGACIÓN

Esta investigación es explorativa, debido a que el tema que se trata es muy poco conocido. Esta investigación, como se mencionó en la justificación, pretender generar interés para abrir más vertientes de investigación.

DISEÑO DE INVESTIGACIÓN

Esta investigación es documental.

TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS

Para esta investigación se recopilaron los datos de páginas de internet directamente relacionadas con el grupo de investigación que desarrolló esta tecnología. De entre todas las páginas que se visitaron, se seleccionaron aquellas en las cuales alguno de los miembros del grupo de investigación expusiera sobre el tema. Las que no cumplían con esta característica, eran desestimadas.

Toda la información obtenida tuvo que ser traducida del inglés al español, y después mediante la paráfrasis se procedió a interpretarla de manera correcta. Además se obtuvieron las preguntas frecuentes de un blog oficial del proyecto, y se respondieron con interpretación propia del autor.

CAPÍTULO 2

ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN

Antes de poder realizar esta investigación, la persona encargada de retomar aquellos viejos y conocidos conceptos físicos fue el Profesor Marin Soljacic. Él es el jefe del grupo de investigación del MIT. Al estar en una fase de investigación, sólo se le ha permitido a algunos miembros del equipo realizar exposiciones o escritos sobre esta tecnología. Una de las exposiciones, y por la cual se conoció sobre la Witricidad, es la que realizó el Profesor Eric Giler en la TED GLOBAL CONFERENCE.

La otra persona que ha publicado un documento oficial sobre la Witricidad es Aristeidis Karalis, y lo realizó en 2009 en el perfil oficial del Profesor Soljacic en la página del MIT.

Así mismo, en la página oficial de Witricity ( http://www.witricity.com) , el grupo de investigación publicó algunas generalidades sobre esta tecnología.

BASES TEÓRICAS

La witricidad se basa en un fuerte acoplamiento entre objetos electromagnéticos resonantes parala transferencia inalámbrica de energía entre ellos. Esto difiere de otros métodos como inducción simple, microondas, o ionización del aire. El sistema consta de transmisores y receptores que contienen antenas de bucle magnético exactamente sintonizados a la misma frecuencia. Debido a que operan en el campo electromagnético cercano, los dispositivos receptores deben estar a no más de un cuarto de la longitud de onda del emisor (que es de unos pocos

metros para la frecuencia utilizada por el sistema de ejemplo). En su primer trabajo, el grupo también simuló resonadores dieléctricos de Ghz.

A diferencia de los sistemas de transmisión inalámbrica de energía de campo lejano basados en las ondas electromagnéticas, la witricidad emplea el acoplamiento inductivo resonante de campo cercano mediante campos magnéticos similares a los encontrados en los transformadores, excepto en que la bobina del primario y del secundario están físicamente separadas, y ajustadas para resonar al aumentar su acoplamiento magnético. Estos campos magnéticos sintonizados generados por la bobina primaria se pueden ajustar para interactuar fuertemente con los arrollamientos secundarios emparejados en el equipo a distancia, pero mucho más débilmente con los objetos circundantes o los materiales tales como las señales de radio o los tejidos biológicos…(Aristedis Karalis, 2009).

DEFINICIÓN DE TÉRMINOS BÁSICOS

Acoplamiento magnético.- En electrónica se denomina acoplamiento magnético al fenómeno físico por el cual el paso de una corriente eléctrica variable en el tiempo poruna bobina produce una diferencia de potencial entre los extremos de las demás bobinas del circuito. Cuando este fenómeno se produce de forma indeseada se denomina diafonía.

Campo magnético.- Un campo electromagnético es un campo físico, de tipo tensorial, producido por aquellos elementos cargados eléctricamente, que afecta a partículas con carga eléctrica.

Bobina.- es un componente pasivo de un circuito eléctrico que, debido al fenómeno de la autoinducción, almacena energía en forma de campo magnético.

ACERCAMIENTO AL FENÓMENO

DEMOSTRACIÓN CIENTÍFICA DE LA EXISTENCIA DEL FENÓMENO.

Los investigadores del MIT demostraron con éxito la capacidad para suministrar energía a una bombilla de 60 vatios de forma inalámbrica, usando dos bobinas de cobre de 5 vueltas y 60 cm de diámetro, que estaban situadas a 2 m de distancia, con aproximadamente un 45% de eficiencia. Las bobinas fueron diseñadas para resonar ambas a 9,9 MHz y orientadas a lo largo del mismo eje. Una de ellas estaba conectada inductivamente a una fuente de energía, y la otra a una bombilla. La configuración suministraba energía a la bombilla, incluso cuando la línea directa de visión se bloqueaba mediante un panel de madera.

La tecnología emergente fue demostrada por Eric Giler, director ejecutivo de la empresa de EE.UU. WiTricity, en la TED Global Conference celebrada en Oxford en julio de 2009.

En esta demostración, Giler mostró que una unidad de energía WiTricity podía encender un televisor, así como tres teléfonos celulares.

En el 2010 la compañía china Haier demostróen el Consumer Electronics Show un televisor de alta definición funcionando totalmente sin cables, para lo que se valió de la witricidad.

HIPÓTESIS

Es posible una vida en la cual no tengamos que estar conectados a un enchufe todo el tiempo para utilizar nuestros dispositivos electrónicos.

CAPITULO 3

DESARROLLO (INVESTIGACIÓN DOCUMENTAL)

¿QUÉ ES LA WITRICIDAD?

Del inglés witriciti o Wireless electricity, es un término que describe un sistema de transmisión de energía sin cables desarrollado por investigadores del MIT. La witricidad utiliza los campos de resonancia magnética para disminuir la perdida de energía.

Nikola Tesla ideó un sistema de transmisión de electricidad inalámbrico, de manera que esta pudiera ser llevada de un lugar a otro mediante ondas. Dicho sistema se basaba en la capacidad de la ionósfera para conducir electricidad, la potencia se transmitía a una frecuencia de 6 ciclos por segundo con una enorme torre llamada Wardenclyfe Tower.

Esta novedosa tecnología funciona en base a conceptos conocidos desde hace décadas, creando un campo magnético entre dos antenas hechas de bobinas de cobre, una conectada a la fuente de electricidad y otra en el aparato que queremos encender. Esas antenas son unos resonadores magnéticos, que vibran con el campo magnético creado por la electricidad.

El sistema aprovecha un fenómeno físico conocido como resonancia, lo que ocurre cuando un objeto vibra al quedar dentro de un campo de energía de determinada frecuencia. Cuando dos objetos tienen la misma resonancia hacen unpoderoso intercambio de energía sin afectar a otros objetos cercanos.

IMAGEN 1.- FUNCIONAMIENTO DE LA WITRICIDAD

ANTECEDENTES HISTÓRICOS

En el siglo XIX, el físico serbio Nikola Tesla experimentó por primera vez con la transferencia electrónica sin cables. Su intención era desarrollar una red de alto voltaje, que sin necesidad de cables, suministrara la energía necesaria.

En 1893 demostró la superioridad de la corriente alterna sobre la corriente directa de Edison.

A finales del siglo XIX, Tesla demostró que usando una red eléctrica resonante, y usando lo que en aquel tiempo se conocía como corriente alterna de alta frecuencia, sólo se necesitaba un conductor para alimentar un sistema eléctrico, sin necesidad de otro metal ni un conductor de tierra. Tesla llamó a este fenómeno la “transmisión de energía eléctrica a través de un único cable sin retorno”.

Con el paso del tiempo, su idea fracasó debido al peligro generado por los campos electromagnéticos que se originaban por dicha red. Pero ha habido propuestas más recientes que han devuelto el interés científico por el tema.

Es el caso de la empresa británica SPLASHPOWER, que ha diseñado cargadores inalámbricos basados en la inducción electromagnética, a los que pueden conectar directamente teléfonos y dispositivos MP3.

Un avance fue anunciado en 2009, cuando el profesor de física Marin Soljacic dijo que él encontró la forma de utilizar ondas especialmente ajustadas para que no irradien tanto. La clave es lograr que el aparato para recargar y el aparato que necesita la energíase encuentren en la misma frecuencia, de modo similar a como un receptor de radio toma la onda de una sola emisora por vez.

IMPORTANCIA DE LA WITRICIDAD

Los estudios que se están llevando a cabo actualmente sobre el proyecto de la transmisión de electricidad sin cables puede representar uno de los más grandes avances de la ciencia y tecnología debido a que muchos procesos y actividades que son de gran importancia para los seres humanos se llevarían a cabo de una manera más sencilla, por ejemplo en los electrodomésticos, los cables que permiten el paso de la energía ya no serían indispensables para su funcionamiento, al igual que otros equipos como computadoras portátiles y celulares que no requerirían de las baterías tradicionales, lo cual le permitiría a las industrias de la informática y telecomunicaciones, poder desarrollar equipos mucho más pequeños que los actuales.

Este sistema está siendo usado para recargar automóviles eléctricos, y podría tener importantes aplicaciones médicas, ya que se podrían concebir implantes electrónicos, que no necesitaran del incomodo cableado.

A pesar de que la witricidad se lleva a cabo mediante la resonancia de campos magnéticos que se encuentran en el ambiente, esto no afecta la salud del ser humano, debido a que el cuerpo no responde a los campos magnéticos, sino a los campos eléctricos.

DESVENTAJAS DE LA WITRICIDAD

Este proyecto tiene algunas desventajas relacionadas con sus aplicaciones.

En los experimentos que se han llevado a cabo en los términos de este mecanismo de conducción eléctrica,han demostrado que existe una perdida de energía cercana al 45%, aunque INTEL afirma que podría llegar a ganar el 70% de la energía , lo que no estaría nada mal. Puede que no sirviera para alimentar grandes electrodomésticos ni aparatos de iluminación o industriales, pero seguramente, y sin grandes desarrollos añadidos, no se tarde en ver edificios equipados con emisores de witricidad para alimentar pequeños aparatos como laptops, celulares, o en dado caso, redes de sensores inalámbricas que ya no dependerían de baterías o utensilios médicos con poca exigencia en cuanto a consumo de energía.

Otra desventaja que presenta el desarrollo de este mecanismo es que su implementación es demasiado grande para presentar las aplicaciones prácticas y poder obtener los beneficios que este brindaría, con este problema que acarrea la implementación de este sistema, las únicas experimentaciones que se ha realizado han sido las de la bombilla y la de la presentación ante la TED WORLD CONFERENCE.

IMPACTO AMBIENTAL

Actualmente, la única información que se tiene sobre el impacto ambiental que pudiera tener la witricidad, es que disminuiría considerablemente el uso de las baterías, y con esto se evitaría el desecho de las mismas, y su lenta y dañina descomposición. Este dato no debe de tomarse a la ligera, ya que las baterías son una de las formas más costosas y contaminantes que existen en la actualidad.

CAPITULO 4

CONCLUSIONES

La dedicación de científicos como Tesla han permitido poder brindar a losseres humanos nuevas oportunidades en materia tecnológica. La ciencia junto con sus aplicaciones y estudios han demostrado la gran importancia que tendrían estos avances una vez que formasen parte de la vida cotidiana del ser humano.

Como se ha venido citando anteriormente, la transmisión eléctrica sin cables mediante los campos magnéticos, es una invención que si bien sabemos, fue

ideada mucho tiempo atrás, hoy en día, investigadores están desarrollando nuevamente este tipo de electricidad inalámbrica tomando en cuenta los innumerables beneficios que originaría hacer uso de lo que se ha denominado como witricidad.

Como ya sabemos, la witricidad, se basa en leyes físicas bien conocidas desde hace décadas, pero que hasta ahora no se consideraban de utilidad. Y es que hasta hace unos años, nadie tenía entre sus obligaciones diarias la de recargar varias baterías, a pesar de que hemos estado tropezando muchos años, con el cableado de nuestros artefactos eléctricos. En base a esto, es que actualmente e han retomado los estudios en esta área.

Al formar parte de esta era en la cual los grandes hallazgos nos hacen la vida más fácil, el no aceptar los beneficios que supone la electricidad sin cables sería algo contradictorio e ilógico. Artefactos sin cables, celulares sin baterías, calles sin cableados ni postes eléctricos son algunos de los beneficios que podría traer esta aplicación.

Obviamente es pronto para poder inferir con certeza sobre lo que puede suceder con la implementación de este nuevo sistema eléctrico, pero imaginemos ahora un futuroen el que nunca más hubiera que volver a poner a cargar el celular, la cámara, etc. Un futuro en el que la energía necesaria para que la tecnología funcione no se transmitiera a través de cables, cargadores o enchufes, sino por el aire, de la misma manera que la telefonía móvil hace con la voz o el wifi consigue con las conexiones a internet.

También como ya se mencionó, se eliminarían las baterías, lo que permitiría reducir los tamaños de los artefactos, o incluso utilizar ese espacia que quedara, en nuevos componentes.

Este posible futuro, lleno de más adelantos tecnológicos y con un sistema de electricidad sin ningún tipo de conductores, es sólo el principio de los beneficios y aportes que el estudio de la ciencia y la física pueden brindar al ser humano. Independientemente de si habrá o no cables en nuestro futuro, es bueno saber que se están enfocando estudios en áreas no muy estudiadas, y que como ya se dijo, se creían de poca utilidad, en especial que se pueda concluir o llevar a cabo los estudios científicos anteriores que por diversas razones no pudieron finalizarlos, como los planteamientos de Tesla, basados en la transferencia de partículas eléctricas mediante campos magnéticos y en cuyos principios se pasa lo que se hace llamar hoy en dia WITRICIDAD.