Resumen

Los cargadores comunes actualmente llegan a complicar su uso en algunos aspectos y llega a ser muy costoso comprarlos o repararlos; existen inalámbricos, pero finalmente tiene un contacto directo con la fuente de energía. A pesar de los avances tecnológicos que se han presentado no se ha podido lograr que no haya un contacto directo entre el dispositivo y el artefacto. Para transmitir energía de forma inalámbrica se pueden emplear diferentes métodos como por ejemplo: electromagnetismo o por medio de ondas. Se utiliza el electromagnetismo como forma de transmitir energía, puesto que es el método más seguro  y eficiente además de ser fácil de manipular. También puede  serle muy práctico a personas discapacitadas o con problemas motrices. Una de las probables desventajas del sistema es la menor eficiencia de transmitir energía que ofrecen cuando los compramos con un sistema de transformador y enchufe. Este también se puede observar fácilmente registrando los valores del tiempo, mucho mayores en los cargadores inductivos, y una menor eficiencia dispersando el calor residual, sobre todo en implementaciones que utilizan frecuencias más bajas o tecnologías antiguas. Otro punto importante es el de los costos mucho más altos que los de sistemas normales, esto es debido principalmente a que la carga por inducción requiere electrónica precisa, incluyendo bobinas en todo el dispositivo lo que encarecerá el producto final.

Pregunta de Investigación

Planteamiento del Problema

El uso de cables puede llegar a ser un problema muy común ya que llegan a ocupar demasiado espacio al igual que se enredan y es difícil mantenerlos de manera ordenada, ademas de que al descomponerse su reparación es costosa o incluso llega a ser irremediable el problema por lo cual se deben comprar nuevos. Otra desventaja es que tienes que permanecer cerca de el enchufe para que la laptop se cargue; los cables pueden provocar accidentes, ya que las personas se pueden tropezar y lastimarse.

Los cargadores inalámbricos que existen en el mercado tiene que haber un contacto entre el cargador y el dispositivo para que logre su carga. La bobina de tesla puede transmitir energía sin la necesidad del uso de cables ya que la transmite en forma de onda a través del aire; por lo que puede ser una mejor opción.

Antecedentes

Teoría Básica:

Una bobina de Tesla es un tipo de transformador resonante que produce altas tensiones de elevadas frecuencias (radiofrecuencias), llamado así en honor a su inventor, Nicola Tesla, un extraordinario ingeniero serbio-estadounidense, quien en 1891 desarrolló un generador de alta frecuencia y alta tensión con el cual proyectaba trasmitir la energía eléctrica sin necesidad de conductores. Las bobinas de Tesla están compuestas por una serie de circuitos eléctricos resonantes acoplados. En realidad Nicola Tesla experimentó con una gran variedad de bobinas y configuraciones, así que es difícil describir un modo específico de construcción que satisfaga a aquéllos que hablan sobre bobinas de Tesla. Las primeras bobinas y las bobinas posteriores varían en configuraciones y montajes. Generalmente las bobinas de Tesla crean descargas eléctricas de largo alcance, lo que las hace muy espectaculares con efectos observables por el ojo humano como chispas, coronas y arcos eléctricos. Aunque la idea de Tesla no prosperó, a él le debemos la corriente trifásica, los motores de inducción que mueven las industrias y otras 700 patentes más.

La bobina Tesla funciona de la siguiente manera: El transformador T1 carga al capacitor C1 y se establece una alta tensión entre sus placas. El voltaje tan elevado es capaz de romper la resistencia del aire, y hace saltar una chispa entre las terminales del explosor EX. La chispa descarga al capacitor C1 a través de la bobina primaria L1 (con pocas espiras) y establece una corriente oscilante. Enseguida el capacitor C1 se carga nuevamente y repite el proceso. Así resulta un circuito oscilatorio de radio frecuencia al que llamaremos circuito primario. La energía que produce el circuito primario se induce en la bobina secundaria L2 (con más vueltas). El circuito secundario se forma con la inductancia de la bobina L2 y la pequeña capacidad distribuida en ella misma, diseñado de modo que el circuito secundario oscila a la misma frecuencia que el circuito primario, entrando en resonancia. Lo interesante de esta bobina es que la condición de resonancia es como empujar a un niño en un columpio, si le das un empujón en el momento exacto, el niño irá cada vez más alto. Finalmente, el circuito secundario produce ondas electromagnéticas de muy alta frecuencia y voltajes muy elevados. Estas se propagan en el medio ionizando las moléculas del aire, convirtiéndolo en trasmisor de corriente eléctrica.

Advertencia:

Las bobinas de Tesla y amplificadores pueden producir niveles peligrosos de corriente de alta frecuencia, y también altos voltajes (250.000/500.000 voltios o más). Debido a sus altos voltajes se pueden producir descargas potencialmente letales desde los terminales superiores. Doblando el potencial exterior se cuadruplica la energía electrostática almacenada en un terminal de cierta capacitancia dada. Si un experimentador se sitúa accidentalmente en el camino de una descarga de alto voltaje a tierra, el shock eléctrico puede causar espasmos involuntarios y puede inducir fibrilación ventricular y otros problemas que puedan matarnos. Incluso bobinas de baja potencia de vacío o de estado sólido pueden producir corriente de radio frecuencia que son capaces de causar daños temporales en tejidos internos, nervios o articulaciones a través de calentamiento Joule. Además un arco eléctrico puede carbonizar la piel, produciendo dolorosas y peligrosas quemaduras que pueden alcanzar el hueso, y que pueden durar meses hasta su curación. Debido a estos riesgos, los experimentadores con conocimientos evitan el contacto con los streamers de todos excepto los sistemas más pequeños. Los profesionales suelen usar otros medios de protección como una jaula de Faraday, o trajes de cota de malla para evitar que las corrientes penetren en el cuerpo. Una amenaza que no se suele tener en cuenta es que un arco de alta frecuencia puede golpear el primario, pudiendo producirse también descargas mortales.

Las bobinas de Tesla producen niveles peligrosos de corriente de alta frecuencia y altos voltajes.

Las descardas eléctricas de este tipo pueden causar graves quemaduras cutáneas y sub cutáneas, carbonizar la piel, generar espasmos musculares involuntarios, inducir fibrilación ventricular, generar problemas con los marcapasos y otros problemas que puedan matarnos.

¡CUIDADO!

No acercar aparatos electrónicos a la bobina. La alta tensión de radiofrecuencia quema los circuitos transistorizados.

El transformador y el circuito primario producen una tensión muy alta y por ningún motivo deben tocarse con las manos ya que el alto voltaje con el que trabaja es extremadamente peligroso y podría causar daños permanentes e incluso la muerte.

Mantener distancia del circuito secundario ya que tener contacto con él o con los arcos que genera la parte superior pueden carbonizarte la piel o incluso matarte.

¡ATENCIÓN!

Por ningún motivo conecte la bobina si no se está bajo la supervisión de un profesor o una persona mayor conocedora de los peligros que representan los altos voltajes.

Cargar un dispositivo sin necesidad de conectarlo físicamente a un transformador o cargador es una idea que muchos de nosotros abrazamos con mucha esperanza, no es que sea una tarea extremadamente difícil conectarlo para su recarga a través de un cable, pero sería mucho más cómodo y productivo simplemente apoyarlo sobre una base o cerca de ella y que comenzara a cargarse automáticamente.

Aunque esta tecnología fuera desarrollada y puesta a prueba hace muchos años atrás, el más claro ejemplo de ello son los cepillos de dientes Oral-B de Braun a principios de los 90, lo cierto es que su implementación no pudo hacerse extensiva a muchos otros productos en el mercado de consumo masivo debido a los altos costos de su producción, lo que lo convertiría en un producto prohibitivo para la mayoría de los entusiastas de la electrónica y los gadgets.

Que son los cargadores inalámbricos

Afortunadamente, este escenario ha cambiado, y ya es posible encontrar en las tiendas especializadas artículos y dispositivos que utilizan este tipo de tecnología de carga inalámbrica, también llamada carga por inducción, y están perfectamente al alcance del bolsillo de cualquier persona.

¿Cómo funciona esta tecnología?

Básicamente, la carga por inducción transfiere energía entre dos objetos utilizando un campo electromagnético, lo cual generalmente hace mediante una estación de carga o dock. La energía resultante es enviada a través de un acoplamiento inductivo a un dispositivo eléctrico, que puede entonces usar esa energía para cargar su batería o simplemente para poder hacerlo funcionar.

Generalmente, los cargadores de inducción usan para este procedimiento las llamadas “Bobinas de inducción”, las cuales son utilizadas para crear el campo electromagnético necesario para cargar los dispositivos convirtiendo estos campos electromagnéticos en electricidad. Una de estas bobinas se encuentra en el interior del dock o estación de carga, y la segunda bobina de inducción se deberá encontrar por fuerza en el dispositivo a cargar. Cuanto más cerca se encuentren los inductores, mejor será la transferencia de energía.

Que son los cargadores inalámbricos

Con respecto a este punto, y aunque es posible cargar dispositivos a unos pocos centímetros de distancia de la base, siempre se recomienda que los mismos se encuentren sobre el cargador o base de inducción, lo que les permite una carga más eficiente en términos de tiempo y calor.

Ventajas y desventajas de la carga por inducción de dispositivos electrónicos

Este sistema de carga inalámbrica ofrece algunas ventajas muy positivas, más allá de no necesitar cables que interconecten los dispositivos, y pueden resultar muy interesantes en ámbitos como el de la salud, ya que permitirían cargar implantes y dispositivos directamente sobre la piel, reduciendo el riesgo de una infección. En este mismo contexto, también puede serle muy práctico para personas discapacitadas o con problemas motrices.

Que son los cargadores inalámbricos

Además, son sumamente atractivos para cualquier aplicación debido a su vida útil, ya que gracias a que los componentes electrónicos se encuentran completamente sellados, la corrosión o humedad no pueden producirle daños, mejorando en mucho su durabilidad.

Desventajas de los sistemas de carga inductiva

Ahora, y a pesar de que su utilidad práctica se ha demostrado más de una vez, es cierto que una de las principales desventajas del sistema es la menor eficiencia de carga que ofrecen cuando las comparamos con un sistema de carga normal de transformador y enchufe.

Que son los cargadores inalámbricos

Este se puede observar fácilmente comparando los valores de tiempo de carga, mucho mayores en los cargadores inductivos, y una menor eficiencia dispersando el calor residual, sobre todo en implementaciones que utilizan frecuencias más bajas o tecnologías antiguas.

Otro punto más que importante es el de los costos, mucho más altos que los sistemas de carga normales, esto es debido principalmente a que la carga por inducción requiere electrónica precisa, incluyendo bobinas tanto en el cargador como en el dispositivo, lo que obviamente encarecerá el producto final.

Que son los cargadores inalámbricos

Asimismo, el sistema de carga de energía por inducción ofrece algunos otros inconvenientes como la imposibilidad de mover el dispositivo cuando este está cargando, lo que es una clara desventaja, ya que no podremos operarlo cuando lo necesitemos, algo que si podemos hacer con los métodos tradicionales de carga.

El standard Qi

Debido a la falta de especificaciones en el mercado para estandarizar todo lo relativo a la carga por inducción, en Agosto de 2009 se constituyó el llamado Wireless Power Consortium, el cual tendría por tarea crear las normas necesarias, luego llamada estándar Qi, para que los principales fabricantes del mundo tuvieran un marco en donde diseñar y fabricar dispositivos que fueran compatibles con esta especificación.

Que son los cargadores inalámbricos

Luego trabajar intensamente con este objetivo, la Wireless Power Consortium dio a conocer los principales requisitos para cumplimentar con la norma Qi: los dispositivos que incluyan este tipo de sistema de carga por inducción deberán comprender una plataforma de transmisión de potencia y un receptor compatible en un dispositivo portátil. Además el dispositivo móvil se debe colocar en la parte superior de la almohadilla de transmisión de potencia, la cual cargará la batería a través de la inducción electromagnética. Asimismo, la distancia mínima a la cual deberían poder cargarse los dispositivos con esta tecnología se fijó en 4 cm.

En la actualidad son varios los fabricantes que han optado por incluir el sistema de carga por inducción en sus dispositivos. Claros ejemplos de ello son los Nokia Lumia 820 y 920, Google LG Nexus 4, los Motorola Droid 3 y Droid 4, el HTC Droid DNA y Samsung con el recientemente estrenado Galaxy S4.

Que son los cargadores inalámbricos

Conclusión

A pesar de que estamos acostumbrados a que cada nueva tecnología que surge en el mercado deje obsoleta a la anterior, y no exista en la mayoría de los casos posibilidad de que convivan juntas, lo cierto es que en este caso es necesario, casi obligatorio, que así suceda, ya que la tecnología de carga por inducción, a pesar de haber sido adoptada por la mayoría de los nuevos modelos de dispositivos que salen al mercado, observa ciertas características que no dejan por completo satisfechos a los usuarios.

Que son los cargadores inalámbricos

Algunas aristas negativas de esta tecnología ya se han descripto en el cuerpo de este artículo, y otras como el gran tamaño de estos cargadores, que los hacen bastante difíciles de transportar, son un poco más subjetivas, pero no menos ciertas. Con sus virtudes y desventajas, la tecnología de recarga por inducción huele un poco más a marketing que a ventaja directa, y por lo menos hasta que no se demuestren menos lentos y realmente se pueda cargar un dispositivo sin necesitar un cable no podemos hablar de recarga “Wireless”; no olvidemos que a pesar de no estar atado a un conector, el dispositivo sí se encuentra atado a su cargador.

Por el momento, muchos de los que probarán esta tecnología a través de la compra de un celular de alta gama seguramente preferirán el clásico método del cargador y conector, con lo que se asegurarán que su equipo siempre esté en condiciones y bien cargado.

La energía sin cables ya es posible

Energía sin cables como tener energía sin cabes Nicola tesla

La transmisión inalámbrica de energía es útil en los casos en que los cables de interconexión son inconvenientes, peligrosos, o resulta imposible tenderlos. El problema difiere del de las comunicaciones inalámbricas, tales como la radio, ya que, en éstas la proporción de la energía recibida se convierte en crítico sólo si es demasiado baja para que la señal se distinga del ruido de fondo, mientras que con la energía inalámbrica, la eficiencia es el parámetro más significativo, pues una gran parte de la energía enviada por la planta de generación debe llegar al receptor o receptores para que el sistema resulte económico.

Aunque la idea puede sonar futurista, no estamos hablando de algo de nueva invención, pues ya el ingeniero y visionario Nicola Tesla, afincado en EE. UU., había propuesto teorías de transmisión de energía sin conductores de cobre hacia 1900, siendo espectaculares las demostraciones en su laboratorio de Colorado Springs (EE. UU.), en las que era capaz de encender bombillas a varios metros de distancia de la fuente de energía, sin la necesidad de cables.

Desde entonces, los investigadores han desarrollado varias técnicas para transportar electricidad a largas distancias sin necesidad de cables. Algunas existen solamente como teorías o prototipos, pero otras ya están en uso en la actualidad y, así, por ejemplo, los usuarios de cepillos de dientes eléctricos disfrutan cada día de las maravillosas ventajas de esta tecnología. Este accesorio de uso doméstico tiene implementado un método de transferencia de electricidad a través de acoplamiento inductivo sencillo, que sirve para recargar la batería que mueve su motorcito.

La forma más común de transmisión de energía inalámbrica se lleva a cabo, a corta distancia, utilizando la inducción directa, seguido por inducción magnética resonante y, a larga distancia, la radiación electromagnética en forma de microondas o láseres.

La mayoría de los enfoques para hacer realidad esta tecnología hacen uso práctico de campos electromagnéticos de cierta frecuencia como el medio a través del cual se transfiere la energía. En la parte más alta del espectro electromagnético son las técnicas ópticas, con el uso de rayos láser para enviar energía a través de un haz colimado de luz a un receptor remoto, donde los fotones recibidos se convierten en energía eléctrica. Sin lugar a dudas, este es un método eficiente de transmisión a grandes distancias de forma teórica; sin embargo, en la práctica, exige complicados mecanismos de apuntamiento para mantener una alineación correcta entre los transmisores y receptores. Además, hay de tener en cuenta que son procedimientos de “visión directa”, y salvar los objetos que se interponen entre el transmisor y receptor y que interrumpen la transmisión de energía es todavía un reto en estudio. De igual manera, para las frecuencias de microondas, se puede vislumbrar un planteamiento similar de transmisión eficiente de energía a grandes distancias usando el campo electromagnético radiado desde antenas apropiadas.

También es posible transmitir energía sin cables con métodos considerados de “no radiación”, como sucede con el ejemplo del cepillo de dientes eléctrico. La operación de un transformador puede considerarse como una forma de transferencia de energía inalámbrica, ya que utiliza el principio de inducción magnética para transferir energía de una bobina primaria a una secundaria sin una conexión eléctrica directa. Si a este sistema de inducción de corriente le añadimos las propiedades de la resonancia, conseguiremos un método de transferencia inalámbrica de electricidad a través de la inducción por campos.

Acoplamiento inductivo

El acoplamiento inductivo utiliza los campos magnéticos que genera la corriente de forma natural en su movimiento a través de cables conductores. Una corriente eléctrica a través de un conductor crea un campo magnético circular alrededor del mismo. Si disponemos este conductor de forma espiral a modo de bobina amplifica el campo magnético. Además, cuantos más bucles y más cercanos estén entre sí hacen que el campo magnético generado sea más intenso y estable. Si disponemos de una segunda bobina, semejante a la primera, anexa al campo magnético inicialmente generado, este induce una corriente en el cable dispuesto como segunda bonina. Es así cómo funciona básicamente un transformador, y cómo se recarga nuestro cepillo de dientes eléctrico.

Muchas compañías se encuentran ya desarrollando ésta tecnología en colaboración fabricantes de portátiles, operadores de telefonía móvil y empresas de automóviles para transformar superficies como paredes, suelos y mesas en conductores eficientes de energía inalámbrica, sustituyendo la necesidad de acceder a múltiples tomas de corriente para la carga y alimentación de los dispositivos electrónicos, tales como teléfonos móviles, equipos de MP3, ordenadores personales, televisores, equipos de sonido, máquinas de afeitar, cepillos de dientes, etc. entre otros; soluciones que nos permiten librarnos de los cables que nos vemos obligados a usar en multitud de aparatos de uso cotidiano y de baterías caras y contaminantes.

Resonancia

Los dispositivos domésticos producen campos magnéticos relativamente pequeños; por eso, los cargadores que proporcionan corrientes inducidas tienen que mantenerse a la distancia corta para que la carga sea eficiente. Un campo más grande e intenso puede inducir electricidad desde más lejos, pero el proceso es extremadamente ineficiente, ya que las líneas del campo magnético se dispersarán en todas las direcciones, resultando en una pérdida muy elevada de energía.

Investigadores del MIT han descubierto una manera eficaz de transferencia de energía entre bobinas separadas varios metros mediante la adición de la resonancia. Según esta teoría, una bobina incluso puede enviar electricidad a varias bobinas receptoras, mientras que todos los secundarios resuenen a la misma frecuencia. El trabajo preliminar del equipo MIT sugiere que este tipo de configuración podría recargar no solo dispositivos relativamente cercanos (en una habitación o varias habitaciones), sino que con las modificaciones adecuadas se podrá enviar energía a largas distancias, como a todas las plantas de uno o varios edificios en una ciudad.

El caso es que la inducción electromagnética alcanza distancias relativamente cortas, por lo que si se persigue trasladar energía sin cables a larga distancia (decenas de kilómetros) hay que emplear otros métodos aún en desarrollo, con resultados relativamente eficientes, como son las microondas y el rayo láser.

Microondas

La transmisión de energía mediante ondas de radio puede hacerse más direccional, alcanzando mayores distancias de energía radiante, con el uso de radiación de onda corta, en el rango de las microondas. Una antena rectificadora puede utilizarse para convertir de nuevo la energía emitida por microondas en electricidad, con resultados de eficiencia práctica de conversión superiores al 95% en la antena.

La energía radiante por microondas presenta la problemática de la necesidad de voluminosas antenas transmisoras y receptoras debido a los límites de difracción a la hora de aplicar la direccionalidad a distancias de varios kilómetros. Algunos proyectos que pretenden recibir energía de estaciones solares en órbita usando este método requieren una antena transmisora de un km de diámetro y una receptora de 10 km para un haz de microondas en 2,45 GHz. Aunque está dentro de los límites de seguridad, la opinión pública sería contraria a la idea de recibir constantemente microondas desde el espacio, aunque el riesgo sea relativamente bajo.

Láser

En el caso de las radiaciones más cercanas de la región visible del espectro, la energía puede transmitirse a través de un rayo láser apuntado a una célula fotovoltaica, que la convertiría en electricidad. Este mecanismo se conoce generalmente como “energía radiante”, porque la energía se transfiere a un receptor puntual que puede convertir la luz del láser en energía eléctrica. El problema que presenta, además de la dificultad del apuntamiento, son los posibles efectos negativos (daños) sobre los objetos o animales/personas que lo intercepten.

Conclusión

Presentando un ámbito tan amplio de aplicación, se puede afirmar que el uso de la transferencia de energía inalámbrica, la energía sin cables, estará presente en muchas áreas de la vida en los próximos años. Numerosas empresas de electrónica ya están desarrollando los componentes para compatibilizar sus dispositivos con este tipo de fuentes de energía, incluso en aquellos de tamaño más reducido.

Así, pues, la energía transportada de manera inalámbrica es una opción a considerar en aquellas situaciones donde el cable de cobre es impracticable. Esta técnica ayuda a despejar la maraña de cables donde, incluso, una única fuente de energía sin cables sería capaz de suministrar energía eléctrica a distintos dispositivos, posicionados a diferentes distancias. Además, la duración de la batería ya no sería un problema, haciendo que el equipamiento sea más pequeño y ligero. Por tanto, la previsión futura de esta tecnología es el poder deshacerse de gran parte de los conductores físicos en edificios, vehículos, aeronaves y buques.

El principal problema que plantea la transferencia de energía inalámbrica es su eficiencia, la cual disminuye en proporción inversa a la distancia entre la fuente y el dispositivo. Sin embargo, los más optimistas de esta tecnología aseguran que el futuro traerá niveles de eficiencia iguales o incluso superiores a los del cobre.

Powermat: cargador inalámbrico universal

¿Y si la electricidad sin cables se volviera una realidad cotidiana? Imaginemos cargas todos nuestros artefactos electrónicos sin tener que enchufarlos ni lidiar con cables.

Hace ya tiempo que aparecen prototipos de cargadores inalámbricos universales basados en inducción de energía, y aunque la idea es más interesante como teoría, ya se ha demostrado que, en realidad, es bastante difícil llevar esta idea a la práctica, y de ahí al mercado.

Lo cierto es que hace ya 3 años que en cada Consumer Electronic Show (CES) surge la promesa de estos cargadores inalámbricos. Este año, como no podía ser de otra manera, la firma Powermat (www.powermatusa.com), presente en la CES celebrada en Las Vegas durante enero, demostró haber trabajo mucho sobre esta clase de dispositivos. La compañía expuso una línea de productos para el hogar, la oficina o para viajar que permiten cargar 3 o 4 dispositivos al apoyarlos sobre una plancha. Powermat permite cargar IPods, iPhones y otros teléfonos celulares con sólo enchufar un solo cable.

También dispone de conectores especiales para notebooks, reproductores mp3, PlayStation y cámaras de fotos.

Powermat se basa en el principio de la inducción magnética (el mismo principio que permite recargar los cepillos de dientes eléctricos), que envía energía inalámbrica a los dispositivos que se posan sobre una base. Estos cargadores utilizan un nuevo procedimiento de distribución de la energía con un tiempo de carga mucho más rápido.

El usuario sólo debe enchufar la Powermat a la corriente eléctrica y luego poner sus dispositivos sobre la plancha para que se carguen. Más que sencillo.

Sin embargo, para que el sistema funcione será necesario colocar en el dorso del aparato que se quiera cargar un pequeño receptor de inducción (que en un futuro para nada lejano vendrá directamente integrado en la batería de los equipos electrónicos).

Éste es sólo el comienzo de una idea mucho más ambiciosa. La verdadera esencia de Powermat es que en el futuro las paredes, los pisos y otros tipos de superficies sean una gran Powermat para que los dispositivos puedan ser cargados en cualquier lugar de la casa sin necesidad de tediosos transformadores y cables que solo sirven para un solo aparato.

La firma demostró haber trabajado, además, en el diseño de su línea de productos. De hecho, se presentaron cinco diferentes modelos, que varían según el espacio en el que Powermat será utilizado: hay un modelo para la oficina, otro para la habitación (que incluye un reloj despertador), otro especialmente diseñado para los hogares (y que permite conectar hasta 6 dispositivos a la vez). Cada modelo, además, tiene un diseño estético diferente, sin dudas para atraer a todo tipo de usuarios.

Si bien todos los dispositivos ya han sido presentados y puestos a prueba, los mismos saldrán al mercado durante este 2009. El precio de la base Powermat rondará los 100 dólares, y hay que considerar que el receptor de inducción tiene un costo que ronda los 30 dólares.

Objetivo

Elaborar un cargador para computadora (Laptop) sin necesidad de cables.

Justificación

La bobina de tesla es un artefacto que permite transmitir energía transformando en ondas, estas pueden ser recibidas por cualquier objeto, que necesite energía, con ayuda de un receptor.

Las ondas viajan por el aire y se utiliza una jaula de metal para impedir que la energía se escape. Esta fue  inventada  por Nicolás Tesla  como parte de un experimento.

Varias personas han intentado hacer un cargador inalámbrico aunque estos cargadores forzosamente tiene que haber un contacto entre el cargador y el dispositivo que se está cargando , por lo tanto usaremos la bobina de tesla para evitar que haya contacto entre su cargador y el dispositivo, siendo una opción más viable.

Hipótesis

Si logramos adaptar la bobina de tesla al cargador inalámbrico entonces podrá ser cargado sin el uso de cables.

Método (materiales y procedimiento)

Materiales:

• Cable USB/Entrada a computadora con adaptador
• Imán
• Alambre de cobre
• Aluminio
• Cinta aislar

Procedimiento:

1. Corta los extremos del cable, dejando solamente la entrada USB y la entrada a la laptop..
2. Se pela el cable hasta obtener los 3 cables: rojo, negro y verde.
3. Se corta el cable verde dejando solamente el rojo y negro.
4. El imán se pega en la parte superior del adaptador.
5. A los cables pegados se forran de aluminio, posteriormente con el alambre de cobre, finalmente se forra de cinta de aislar.
6. Vuelve a enredar los cables con el alambre de cobre y posteriormente con la cinta de aislar.
7. Se repite el proceso con la otra pieza del cable.
8. Se conecta el adaptador a la luz junto con la entrada USB.
9. La entrada se conecta a la computadora y se comienza a cargar.

Galería Método

Resultados

Obtuvimos un cargador de 16 cm de largo y 3 cm de diámetro; con 6 colores distintos, los cuales son: negro, dorado, plata, verde, blanco y rojo; tiene una textura lisa en toda su superficie.

Cuenta con dos cables de 15 cm alrededor de la pila sujetados por una cinta de aislar.

Galería Resultados

Discusión

Los cargadores que existen en el mercado necesitan tener un contacto directo con el dispositivo, en cambio logramos que el nuestro sea totalmente inalámbrico por lo cual le da una gran ventaja, aunque el inconveniente reside en la efectividad del cargador puesto que nuestro cargador necesita ajustes de tamaño y alcance.

Conclusiones

Realizamos un cargador inalámbrico que puede reemplazar a los comunes. La elaboración de un cargador inalámbrico es sencilla, además de ahorrar espacio y ser fácil de usar, se carga a distancia, maneja corriente alterna y corriente directa, al igual que resiste variaciones de voltaje; principalmente se enfoca en la carga de laptops.

Bibliografía

Powermat- cargador-inalambrico-universal.Informatica-hoy. Consultado el 16 de Noviembre de 2016. Diponible en  http://www.informatica-hoy.com.ar/electronica- consumo-masivo/Powermat- cargador-inalambrico-universal.php

Como-obtener- energia-sin- cables. Zonamovilidad. Consultado el 16 de Noviembre de 2016.Diponible en http://www.zonamovilidad.es/como-obtener- energia-sin- cables.html

Teoria_15. Blogspot.Consultado el 16 de Noviembre de 2016. Disponible en http://fede-tesla.blogspot.mx/p/teoria_15.htm

Que- son-cargadores-inalambricos. Informatica-hoy. Consultado el 16 de Noviembre de 2016.Disponible en http://www.informatica-hoy.com.ar/electronica- consumo-masivo/Que- son-cargadores-inalambricos.php

Summary

Nowadays, the common chargers have a difficult use in some aspects, besides the fact that they have become very expensive to buy or repair. There are wireless chargers, however they have a direct contact with the power source. In spite of the recent technological advances, it has not been possible to ensure that there is no direct contact between the energy source and the device to be charged. In order to transmit energy wirelessly, different methods can be used, for example: electromagnetism or by means of waves. Electromagnetism is used as a way to transmit energy, since it is the safest and most efficient method besides being easy to manipulate. It can also be very practical for people with disabilities or with motor problems. One of the likely disadvantages of the system is the lower efficiency of transmitting energy which they offer when we buy them with a transformer system and plug. This can also be easily observed by recording the time values, much higher in inductive chargers, and lower efficiency by dispersing residual heat, especially in implementations using lower frequencies or older technologies. Another important point is that of costs much higher than those of normal systems, this is mainly due to the fact that induction loading requires precise electronics, including coils throughout the device which will make the final product more expensive.

Research Question

Problem approach

The use of cables can become a very common problem, as they occupy too much space as well as they entangled and difficult to keep them in an orderly manner. In addition, when they break down it is very expensive the fixing of them, or even, becomes an irremediable problem, so it is necessary to buy a new one. Another disadvantage is that they have to stay close to the plug for the laptop to charge; The cables can cause accidents, since people can stumble and become injured.There are some wireless chargers in the market. However, there must be a physical contact between the charger and the device to achieve its loading.The tesla coil can transmit power without the need of the use of cables as it is transmitted it in the form of waves through the air, so it is a better option.

Background

Teoría Básica:

Una bobina de Tesla es un tipo de transformador resonante que produce altas tensiones de elevadas frecuencias (radiofrecuencias), llamado así en honor a su inventor, Nicola Tesla, un extraordinario ingeniero serbio-estadounidense, quien en 1891 desarrolló un generador de alta frecuencia y alta tensión con el cual proyectaba trasmitir la energía eléctrica sin necesidad de conductores. Las bobinas de Tesla están compuestas por una serie de circuitos eléctricos resonantes acoplados. En realidad Nicola Tesla experimentó con una gran variedad de bobinas y configuraciones, así que es difícil describir un modo específico de construcción que satisfaga a aquéllos que hablan sobre bobinas de Tesla. Las primeras bobinas y las bobinas posteriores varían en configuraciones y montajes. Generalmente las bobinas de Tesla crean descargas eléctricas de largo alcance, lo que las hace muy espectaculares con efectos observables por el ojo humano como chispas, coronas y arcos eléctricos. Aunque la idea de Tesla no prosperó, a él le debemos la corriente trifásica, los motores de inducción que mueven las industrias y otras 700 patentes más.

La bobina Tesla funciona de la siguiente manera: El transformador T1 carga al capacitor C1 y se establece una alta tensión entre sus placas. El voltaje tan elevado es capaz de romper la resistencia del aire, y hace saltar una chispa entre las terminales del explosor EX. La chispa descarga al capacitor C1 a través de la bobina primaria L1 (con pocas espiras) y establece una corriente oscilante. Enseguida el capacitor C1 se carga nuevamente y repite el proceso. Así resulta un circuito oscilatorio de radio frecuencia al que llamaremos circuito primario. La energía que produce el circuito primario se induce en la bobina secundaria L2 (con más vueltas). El circuito secundario se forma con la inductancia de la bobina L2 y la pequeña capacidad distribuida en ella misma, diseñado de modo que el circuito secundario oscila a la misma frecuencia que el circuito primario, entrando en resonancia. Lo interesante de esta bobina es que la condición de resonancia es como empujar a un niño en un columpio, si le das un empujón en el momento exacto, el niño irá cada vez más alto. Finalmente, el circuito secundario produce ondas electromagnéticas de muy alta frecuencia y voltajes muy elevados. Estas se propagan en el medio ionizando las moléculas del aire, convirtiéndolo en trasmisor de corriente eléctrica.

Advertencia:

Las bobinas de Tesla y amplificadores pueden producir niveles peligrosos de corriente de alta frecuencia, y también altos voltajes (250.000/500.000 voltios o más). Debido a sus altos voltajes se pueden producir descargas potencialmente letales desde los terminales superiores. Doblando el potencial exterior se cuadruplica la energía electrostática almacenada en un terminal de cierta capacitancia dada. Si un experimentador se sitúa accidentalmente en el camino de una descarga de alto voltaje a tierra, el shock eléctrico puede causar espasmos involuntarios y puede inducir fibrilación ventricular y otros problemas que puedan matarnos. Incluso bobinas de baja potencia de vacío o de estado sólido pueden producir corriente de radio frecuencia que son capaces de causar daños temporales en tejidos internos, nervios o articulaciones a través de calentamiento Joule. Además un arco eléctrico puede carbonizar la piel, produciendo dolorosas y peligrosas quemaduras que pueden alcanzar el hueso, y que pueden durar meses hasta su curación. Debido a estos riesgos, los experimentadores con conocimientos evitan el contacto con los streamers de todos excepto los sistemas más pequeños. Los profesionales suelen usar otros medios de protección como una jaula de Faraday, o trajes de cota de malla para evitar que las corrientes penetren en el cuerpo. Una amenaza que no se suele tener en cuenta es que un arco de alta frecuencia puede golpear el primario, pudiendo producirse también descargas mortales.

Las bobinas de Tesla producen niveles peligrosos de corriente de alta frecuencia y altos voltajes.

Las descardas eléctricas de este tipo pueden causar graves quemaduras cutáneas y sub cutáneas, carbonizar la piel, generar espasmos musculares involuntarios, inducir fibrilación ventricular, generar problemas con los marcapasos y otros problemas que puedan matarnos.

¡CUIDADO!

No acercar aparatos electrónicos a la bobina. La alta tensión de radiofrecuencia quema los circuitos transistorizados.

El transformador y el circuito primario producen una tensión muy alta y por ningún motivo deben tocarse con las manos ya que el alto voltaje con el que trabaja es extremadamente peligroso y podría causar daños permanentes e incluso la muerte.

Mantener distancia del circuito secundario ya que tener contacto con él o con los arcos que genera la parte superior pueden carbonizarte la piel o incluso matarte.

¡ATENCIÓN!

Por ningún motivo conecte la bobina si no se está bajo la supervisión de un profesor o una persona mayor conocedora de los peligros que representan los altos voltajes.

Cargar un dispositivo sin necesidad de conectarlo físicamente a un transformador o cargador es una idea que muchos de nosotros abrazamos con mucha esperanza, no es que sea una tarea extremadamente difícil conectarlo para su recarga a través de un cable, pero sería mucho más cómodo y productivo simplemente apoyarlo sobre una base o cerca de ella y que comenzara a cargarse automáticamente.

Aunque esta tecnología fuera desarrollada y puesta a prueba hace muchos años atrás, el más claro ejemplo de ello son los cepillos de dientes Oral-B de Braun a principios de los 90, lo cierto es que su implementación no pudo hacerse extensiva a muchos otros productos en el mercado de consumo masivo debido a los altos costos de su producción, lo que lo convertiría en un producto prohibitivo para la mayoría de los entusiastas de la electrónica y los gadgets.

Que son los cargadores inalámbricos

Afortunadamente, este escenario ha cambiado, y ya es posible encontrar en las tiendas especializadas artículos y dispositivos que utilizan este tipo de tecnología de carga inalámbrica, también llamada carga por inducción, y están perfectamente al alcance del bolsillo de cualquier persona.

¿Cómo funciona esta tecnología?

Básicamente, la carga por inducción transfiere energía entre dos objetos utilizando un campo electromagnético, lo cual generalmente hace mediante una estación de carga o dock. La energía resultante es enviada a través de un acoplamiento inductivo a un dispositivo eléctrico, que puede entonces usar esa energía para cargar su batería o simplemente para poder hacerlo funcionar.

Generalmente, los cargadores de inducción usan para este procedimiento las llamadas “Bobinas de inducción”, las cuales son utilizadas para crear el campo electromagnético necesario para cargar los dispositivos convirtiendo estos campos electromagnéticos en electricidad. Una de estas bobinas se encuentra en el interior del dock o estación de carga, y la segunda bobina de inducción se deberá encontrar por fuerza en el dispositivo a cargar. Cuanto más cerca se encuentren los inductores, mejor será la transferencia de energía.

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Con respecto a este punto, y aunque es posible cargar dispositivos a unos pocos centímetros de distancia de la base, siempre se recomienda que los mismos se encuentren sobre el cargador o base de inducción, lo que les permite una carga más eficiente en términos de tiempo y calor.

Ventajas y desventajas de la carga por inducción de dispositivos electrónicos

Este sistema de carga inalámbrica ofrece algunas ventajas muy positivas, más allá de no necesitar cables que interconecten los dispositivos, y pueden resultar muy interesantes en ámbitos como el de la salud, ya que permitirían cargar implantes y dispositivos directamente sobre la piel, reduciendo el riesgo de una infección. En este mismo contexto, también puede serle muy práctico para personas discapacitadas o con problemas motrices.

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Además, son sumamente atractivos para cualquier aplicación debido a su vida útil, ya que gracias a que los componentes electrónicos se encuentran completamente sellados, la corrosión o humedad no pueden producirle daños, mejorando en mucho su durabilidad.

Desventajas de los sistemas de carga inductiva

Ahora, y a pesar de que su utilidad práctica se ha demostrado más de una vez, es cierto que una de las principales desventajas del sistema es la menor eficiencia de carga que ofrecen cuando las comparamos con un sistema de carga normal de transformador y enchufe.

Que son los cargadores inalámbricos

Este se puede observar fácilmente comparando los valores de tiempo de carga, mucho mayores en los cargadores inductivos, y una menor eficiencia dispersando el calor residual, sobre todo en implementaciones que utilizan frecuencias más bajas o tecnologías antiguas.

Otro punto más que importante es el de los costos, mucho más altos que los sistemas de carga normales, esto es debido principalmente a que la carga por inducción requiere electrónica precisa, incluyendo bobinas tanto en el cargador como en el dispositivo, lo que obviamente encarecerá el producto final.

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Asimismo, el sistema de carga de energía por inducción ofrece algunos otros inconvenientes como la imposibilidad de mover el dispositivo cuando este está cargando, lo que es una clara desventaja, ya que no podremos operarlo cuando lo necesitemos, algo que si podemos hacer con los métodos tradicionales de carga.

El standard Qi

Debido a la falta de especificaciones en el mercado para estandarizar todo lo relativo a la carga por inducción, en Agosto de 2009 se constituyó el llamado Wireless Power Consortium, el cual tendría por tarea crear las normas necesarias, luego llamada estándar Qi, para que los principales fabricantes del mundo tuvieran un marco en donde diseñar y fabricar dispositivos que fueran compatibles con esta especificación.

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Luego trabajar intensamente con este objetivo, la Wireless Power Consortium dio a conocer los principales requisitos para cumplimentar con la norma Qi: los dispositivos que incluyan este tipo de sistema de carga por inducción deberán comprender una plataforma de transmisión de potencia y un receptor compatible en un dispositivo portátil. Además el dispositivo móvil se debe colocar en la parte superior de la almohadilla de transmisión de potencia, la cual cargará la batería a través de la inducción electromagnética. Asimismo, la distancia mínima a la cual deberían poder cargarse los dispositivos con esta tecnología se fijó en 4 cm.

En la actualidad son varios los fabricantes que han optado por incluir el sistema de carga por inducción en sus dispositivos. Claros ejemplos de ello son los Nokia Lumia 820 y 920, Google LG Nexus 4, los Motorola Droid 3 y Droid 4, el HTC Droid DNA y Samsung con el recientemente estrenado Galaxy S4.

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Conclusión

A pesar de que estamos acostumbrados a que cada nueva tecnología que surge en el mercado deje obsoleta a la anterior, y no exista en la mayoría de los casos posibilidad de que convivan juntas, lo cierto es que en este caso es necesario, casi obligatorio, que así suceda, ya que la tecnología de carga por inducción, a pesar de haber sido adoptada por la mayoría de los nuevos modelos de dispositivos que salen al mercado, observa ciertas características que no dejan por completo satisfechos a los usuarios.

Que son los cargadores inalámbricos

Algunas aristas negativas de esta tecnología ya se han descripto en el cuerpo de este artículo, y otras como el gran tamaño de estos cargadores, que los hacen bastante difíciles de transportar, son un poco más subjetivas, pero no menos ciertas. Con sus virtudes y desventajas, la tecnología de recarga por inducción huele un poco más a marketing que a ventaja directa, y por lo menos hasta que no se demuestren menos lentos y realmente se pueda cargar un dispositivo sin necesitar un cable no podemos hablar de recarga “Wireless”; no olvidemos que a pesar de no estar atado a un conector, el dispositivo sí se encuentra atado a su cargador.

Por el momento, muchos de los que probarán esta tecnología a través de la compra de un celular de alta gama seguramente preferirán el clásico método del cargador y conector, con lo que se asegurarán que su equipo siempre esté en condiciones y bien cargado.

La energía sin cables ya es posible

Energía sin cables como tener energía sin cabes Nicola tesla

La transmisión inalámbrica de energía es útil en los casos en que los cables de interconexión son inconvenientes, peligrosos, o resulta imposible tenderlos. El problema difiere del de las comunicaciones inalámbricas, tales como la radio, ya que, en éstas la proporción de la energía recibida se convierte en crítico sólo si es demasiado baja para que la señal se distinga del ruido de fondo, mientras que con la energía inalámbrica, la eficiencia es el parámetro más significativo, pues una gran parte de la energía enviada por la planta de generación debe llegar al receptor o receptores para que el sistema resulte económico.

Aunque la idea puede sonar futurista, no estamos hablando de algo de nueva invención, pues ya el ingeniero y visionario Nicola Tesla, afincado en EE. UU., había propuesto teorías de transmisión de energía sin conductores de cobre hacia 1900, siendo espectaculares las demostraciones en su laboratorio de Colorado Springs (EE. UU.), en las que era capaz de encender bombillas a varios metros de distancia de la fuente de energía, sin la necesidad de cables.

Desde entonces, los investigadores han desarrollado varias técnicas para transportar electricidad a largas distancias sin necesidad de cables. Algunas existen solamente como teorías o prototipos, pero otras ya están en uso en la actualidad y, así, por ejemplo, los usuarios de cepillos de dientes eléctricos disfrutan cada día de las maravillosas ventajas de esta tecnología. Este accesorio de uso doméstico tiene implementado un método de transferencia de electricidad a través de acoplamiento inductivo sencillo, que sirve para recargar la batería que mueve su motorcito.

La forma más común de transmisión de energía inalámbrica se lleva a cabo, a corta distancia, utilizando la inducción directa, seguido por inducción magnética resonante y, a larga distancia, la radiación electromagnética en forma de microondas o láseres.

La mayoría de los enfoques para hacer realidad esta tecnología hacen uso práctico de campos electromagnéticos de cierta frecuencia como el medio a través del cual se transfiere la energía. En la parte más alta del espectro electromagnético son las técnicas ópticas, con el uso de rayos láser para enviar energía a través de un haz colimado de luz a un receptor remoto, donde los fotones recibidos se convierten en energía eléctrica. Sin lugar a dudas, este es un método eficiente de transmisión a grandes distancias de forma teórica; sin embargo, en la práctica, exige complicados mecanismos de apuntamiento para mantener una alineación correcta entre los transmisores y receptores. Además, hay de tener en cuenta que son procedimientos de “visión directa”, y salvar los objetos que se interponen entre el transmisor y receptor y que interrumpen la transmisión de energía es todavía un reto en estudio. De igual manera, para las frecuencias de microondas, se puede vislumbrar un planteamiento similar de transmisión eficiente de energía a grandes distancias usando el campo electromagnético radiado desde antenas apropiadas.

También es posible transmitir energía sin cables con métodos considerados de “no radiación”, como sucede con el ejemplo del cepillo de dientes eléctrico. La operación de un transformador puede considerarse como una forma de transferencia de energía inalámbrica, ya que utiliza el principio de inducción magnética para transferir energía de una bobina primaria a una secundaria sin una conexión eléctrica directa. Si a este sistema de inducción de corriente le añadimos las propiedades de la resonancia, conseguiremos un método de transferencia inalámbrica de electricidad a través de la inducción por campos.

Acoplamiento inductivo

El acoplamiento inductivo utiliza los campos magnéticos que genera la corriente de forma natural en su movimiento a través de cables conductores. Una corriente eléctrica a través de un conductor crea un campo magnético circular alrededor del mismo. Si disponemos este conductor de forma espiral a modo de bobina amplifica el campo magnético. Además, cuantos más bucles y más cercanos estén entre sí hacen que el campo magnético generado sea más intenso y estable. Si disponemos de una segunda bobina, semejante a la primera, anexa al campo magnético inicialmente generado, este induce una corriente en el cable dispuesto como segunda bonina. Es así cómo funciona básicamente un transformador, y cómo se recarga nuestro cepillo de dientes eléctrico.

Muchas compañías se encuentran ya desarrollando ésta tecnología en colaboración fabricantes de portátiles, operadores de telefonía móvil y empresas de automóviles para transformar superficies como paredes, suelos y mesas en conductores eficientes de energía inalámbrica, sustituyendo la necesidad de acceder a múltiples tomas de corriente para la carga y alimentación de los dispositivos electrónicos, tales como teléfonos móviles, equipos de MP3, ordenadores personales, televisores, equipos de sonido, máquinas de afeitar, cepillos de dientes, etc. entre otros; soluciones que nos permiten librarnos de los cables que nos vemos obligados a usar en multitud de aparatos de uso cotidiano y de baterías caras y contaminantes.

Resonancia

Los dispositivos domésticos producen campos magnéticos relativamente pequeños; por eso, los cargadores que proporcionan corrientes inducidas tienen que mantenerse a la distancia corta para que la carga sea eficiente. Un campo más grande e intenso puede inducir electricidad desde más lejos, pero el proceso es extremadamente ineficiente, ya que las líneas del campo magnético se dispersarán en todas las direcciones, resultando en una pérdida muy elevada de energía.

Investigadores del MIT han descubierto una manera eficaz de transferencia de energía entre bobinas separadas varios metros mediante la adición de la resonancia. Según esta teoría, una bobina incluso puede enviar electricidad a varias bobinas receptoras, mientras que todos los secundarios resuenen a la misma frecuencia. El trabajo preliminar del equipo MIT sugiere que este tipo de configuración podría recargar no solo dispositivos relativamente cercanos (en una habitación o varias habitaciones), sino que con las modificaciones adecuadas se podrá enviar energía a largas distancias, como a todas las plantas de uno o varios edificios en una ciudad.

El caso es que la inducción electromagnética alcanza distancias relativamente cortas, por lo que si se persigue trasladar energía sin cables a larga distancia (decenas de kilómetros) hay que emplear otros métodos aún en desarrollo, con resultados relativamente eficientes, como son las microondas y el rayo láser.

Microondas

La transmisión de energía mediante ondas de radio puede hacerse más direccional, alcanzando mayores distancias de energía radiante, con el uso de radiación de onda corta, en el rango de las microondas. Una antena rectificadora puede utilizarse para convertir de nuevo la energía emitida por microondas en electricidad, con resultados de eficiencia práctica de conversión superiores al 95% en la antena.

La energía radiante por microondas presenta la problemática de la necesidad de voluminosas antenas transmisoras y receptoras debido a los límites de difracción a la hora de aplicar la direccionalidad a distancias de varios kilómetros. Algunos proyectos que pretenden recibir energía de estaciones solares en órbita usando este método requieren una antena transmisora de un km de diámetro y una receptora de 10 km para un haz de microondas en 2,45 GHz. Aunque está dentro de los límites de seguridad, la opinión pública sería contraria a la idea de recibir constantemente microondas desde el espacio, aunque el riesgo sea relativamente bajo.

Láser

En el caso de las radiaciones más cercanas de la región visible del espectro, la energía puede transmitirse a través de un rayo láser apuntado a una célula fotovoltaica, que la convertiría en electricidad. Este mecanismo se conoce generalmente como “energía radiante”, porque la energía se transfiere a un receptor puntual que puede convertir la luz del láser en energía eléctrica. El problema que presenta, además de la dificultad del apuntamiento, son los posibles efectos negativos (daños) sobre los objetos o animales/personas que lo intercepten.

Conclusión

Presentando un ámbito tan amplio de aplicación, se puede afirmar que el uso de la transferencia de energía inalámbrica, la energía sin cables, estará presente en muchas áreas de la vida en los próximos años. Numerosas empresas de electrónica ya están desarrollando los componentes para compatibilizar sus dispositivos con este tipo de fuentes de energía, incluso en aquellos de tamaño más reducido.

Así, pues, la energía transportada de manera inalámbrica es una opción a considerar en aquellas situaciones donde el cable de cobre es impracticable. Esta técnica ayuda a despejar la maraña de cables donde, incluso, una única fuente de energía sin cables sería capaz de suministrar energía eléctrica a distintos dispositivos, posicionados a diferentes distancias. Además, la duración de la batería ya no sería un problema, haciendo que el equipamiento sea más pequeño y ligero. Por tanto, la previsión futura de esta tecnología es el poder deshacerse de gran parte de los conductores físicos en edificios, vehículos, aeronaves y buques.

El principal problema que plantea la transferencia de energía inalámbrica es su eficiencia, la cual disminuye en proporción inversa a la distancia entre la fuente y el dispositivo. Sin embargo, los más optimistas de esta tecnología aseguran que el futuro traerá niveles de eficiencia iguales o incluso superiores a los del cobre.

Powermat: cargador inalámbrico universal

¿Y si la electricidad sin cables se volviera una realidad cotidiana? Imaginemos cargas todos nuestros artefactos electrónicos sin tener que enchufarlos ni lidiar con cables.

Hace ya tiempo que aparecen prototipos de cargadores inalámbricos universales basados en inducción de energía, y aunque la idea es más interesante como teoría, ya se ha demostrado que, en realidad, es bastante difícil llevar esta idea a la práctica, y de ahí al mercado.

Lo cierto es que hace ya 3 años que en cada Consumer Electronic Show (CES) surge la promesa de estos cargadores inalámbricos. Este año, como no podía ser de otra manera, la firma Powermat (www.powermatusa.com), presente en la CES celebrada en Las Vegas durante enero, demostró haber trabajo mucho sobre esta clase de dispositivos. La compañía expuso una línea de productos para el hogar, la oficina o para viajar que permiten cargar 3 o 4 dispositivos al apoyarlos sobre una plancha. Powermat permite cargar IPods, iPhones y otros teléfonos celulares con sólo enchufar un solo cable.

También dispone de conectores especiales para notebooks, reproductores mp3, PlayStation y cámaras de fotos.

Powermat se basa en el principio de la inducción magnética (el mismo principio que permite recargar los cepillos de dientes eléctricos), que envía energía inalámbrica a los dispositivos que se posan sobre una base. Estos cargadores utilizan un nuevo procedimiento de distribución de la energía con un tiempo de carga mucho más rápido.

El usuario sólo debe enchufar la Powermat a la corriente eléctrica y luego poner sus dispositivos sobre la plancha para que se carguen. Más que sencillo.

Sin embargo, para que el sistema funcione será necesario colocar en el dorso del aparato que se quiera cargar un pequeño receptor de inducción (que en un futuro para nada lejano vendrá directamente integrado en la batería de los equipos electrónicos).

Éste es sólo el comienzo de una idea mucho más ambiciosa. La verdadera esencia de Powermat es que en el futuro las paredes, los pisos y otros tipos de superficies sean una gran Powermat para que los dispositivos puedan ser cargados en cualquier lugar de la casa sin necesidad de tediosos transformadores y cables que solo sirven para un solo aparato.

La firma demostró haber trabajado, además, en el diseño de su línea de productos. De hecho, se presentaron cinco diferentes modelos, que varían según el espacio en el que Powermat será utilizado: hay un modelo para la oficina, otro para la habitación (que incluye un reloj despertador), otro especialmente diseñado para los hogares (y que permite conectar hasta 6 dispositivos a la vez). Cada modelo, además, tiene un diseño estético diferente, sin dudas para atraer a todo tipo de usuarios.

Si bien todos los dispositivos ya han sido presentados y puestos a prueba, los mismos saldrán al mercado durante este 2009. El precio de la base Powermat rondará los 100 dólares, y hay que considerar que el receptor de inducción tiene un costo que ronda los 30 dólares.

Objective

To Build a computer charger (laptop) without cables.

Justification

The Tesla coil is an artifact that allows transmitting energy by transforming it into waves. These can be received by any object, which needs energy, with the help of a receiver. The waves travel through the air and it is used a metal cage to prevent the energy to escape.This device was invented by Nicolas Tesla as part of an experiment.Several people have tried to make a wireless charger, although in these chargers there has to be a contact between the charger and the device being charged, therefore we will use the tesla coil avoiding contact between the charger and the device, being a more viable option.

Hypothesis

If we can adapt the tesla coil to the wireless computer charger, then it can be charged without the use of cables.

Method (materials and procedure)

Materials:

Isolate input/USB Cable to computer with adapter

Aluminium tape

Copper cable

Magnet

Insulating tape
Process:

1-Cut the ends of the cable, leaving only the USB port and the input to the laptop.
Strip the cable until you get the 3 cables: red, black and green.
2-Cut the green wire leaving only red and black.
3-The magnet sticks to the top of the adapter.
4-The glued cables are lined with aluminum, then with the copper wire, it is finally covered with insulating tape.
5-Re-entangle the wires with the copper wire and then with the insulation tape.

Method Gallery

Results

We got a charger 16 cm long and 3 cm in diameter; with 6 different colors, which are: black, gold, silver, green, white and red; it has a smooth texture on its entire surface. It has two wires of 15 cm around the battery fastened by a tape.

Results Gallery

Discussion

The currently chargers that exist in the market need to have direct contact with the device, instead we developed ours completely wireless, so it gives you a great advantage. Although the disadvantage lies in the effectiveness of the charger because our charger need size and scope settings.

Conclusions

We carry out a wireless charger which can replace the common ones. The development of a wireless charger is simple, in addition to saving space and be easy to use, is loaded at distance, manages alternating current and direct current, as well as resisting voltage variations; it mainly focuses on the charging of laptops.

Bibliography

Powermat- cargador-inalambrico-universal.Informatica-hoy. Diponible en  http://www.informatica-hoy.com.ar/electronica- consumo-masivo/Powermat- cargador-inalambrico-universal.php

Como-obtener- energia-sin- cables. Zonamovilidad. Diponible en http://www.zonamovilidad.es/como-obtener- energia-sin- cables.html

Teoria_15. Blogspot. Disponible en http://fede-tesla.blogspot.mx/p/teoria_15.htm

Que- son-cargadores-inalambricos. Informatica-hoy. Disponible en http://www.informatica-hoy.com.ar/electronica- consumo-masivo/Que- son-cargadores-inalambricos.php