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Este escritorio inalámbrico podría presagiar nuestro futuro sin cables


La carga inalámbrica promete un futuro sin cables, uno que ofrece la libertad de estar atado al extremo de un cable de carga. Una empresa podría tener el dedo en el pulso para este futuro con tecnología inalámbrica. Alexander Lidow es el director ejecutivo y fundador de Efficient Power Conversion, una empresa que busca expandirse sobre su homónimo. EPC muestra más notablemente cómo quiere revolucionar la carga inalámbrica con un escritorio aparentemente simple.

Lidow ha dedicado la mayor parte (si no toda) de su carrera a encontrar y normalizar una alternativa al silicio. Obtuvo su maestría y luego su doctorado. en física de Stanford a fines de la década de 1970 con la misión de encontrar el reemplazo del silicio. Trabajó con transistores de silicio y desarrolló su efectividad durante décadas. Lidow se desempeñó como vicepresidente y luego director ejecutivo de International Rectifier en 1995. Incluso co-inventó el transistor MOSFET de potencia HEXFET.

Sin embargo, "a principios del siglo XXI, me encontré en una posición única" para desarrollar algo nuevo, dijo en una entrevista con Ingenieria interesante.

Uso de nitruro de galio

Inicialmente, buscó arseniuro de galio. El arseniuro de galio es un semiconductor eficaz. Se utiliza en células solares, circuitos integrados de microondas y ciertos diodos. Si bien funcionaba considerablemente mejor que los transistores de silicio, el arseniuro de galio era caro y en realidad solo podía usarse para un nicho de mercado.

Pero luego Lidow se topó con la eficacia del nitruro de galio. "Era mucho más barato y podía expandir el mercado", dijo. Ese FET de nitruro de galio se convirtió en el mayor punto de venta de las innovaciones tecnológicas de EPC, incluido el escritorio inalámbrico.

La verdadera belleza del sistema, insinúa Lidow, no es tanto el concepto de carga inalámbrica sino el uso de nitruro de galio.

"En 2007, comencé mi propia empresa con esta teoría de que podía hacer algo con un mayor rendimiento de silicio con márgenes de costo más bajos", dijo Lidow. Ingenieria interesante.

EPC menciona en su sitio web que las tecnologías de mayor rendimiento requieren frecuencias más altas para funcionar. Los MOSFET tradicionales (transistores de efecto de campo de silicio de óxido de metal) no son suficientes. Pero el nitruro de galio FET de Lidow ciertamente podría hacer el truco. Ese transistor es la clave del éxito de la energía inalámbrica de EPC.

Como ocurre con cualquier desarrollo tecnológico, el equipo experimentó sus problemas. Existían los problemas más importantes relacionados con las tecnologías de energía inalámbrica. El más importante fue cómo acomodar varios objetos en la misma superficie. Cada nuevo objeto significaba reconfigurar la resonancia para acoplar el nuevo elemento. Lidow señaló que los estándares en toda la disciplina ayudaron a suavizar esos problemas. AirFuel Alliance ayudó a unificar ciertos principios de resonancia magnética para facilitar los desarrollos de carga inalámbrica. Cualquier otra cosa con la que se encontraran sería más específica sobre cómo aplicaron la tecnología al escritorio.

"Cuando construimos nuestro escritorio inicial usando métodos convencionales, queríamos hacer todo lo que quisiéramos, tanto como fuera posible", dijo. "Tuvimos que averiguar cómo obtener mucha más potencia a través de él con un amplificador más grande. Más potencia (interferencia) más lejos haría que esta antena girara. No solo estaba cerca, estaba a seis pies de distancia. con él, esta antena comienza a bambolearse eléctricamente ".

Otros objetos a varios pies de distancia ("como una pequeña hebilla de cinturón de metal", se rió Lidow) podrían causar interferencia. Lidow también mencionó que el ruido se convirtió en un problema con una interferencia cada vez mayor.

El resultado fue un campo magnético ajustado "entrenado" para detenerse en el borde del escritorio. El campo solo se eleva a unos centímetros de la superficie del escritorio. Desafortunadamente, Lidow no pudo decir mucho más en cuanto a los detalles. EPC todavía está obteniendo patentes sobre la propiedad intelectual. Sin embargo, cualquiera puede decir por las demostraciones que ciertamente es impresionante.

Sin embargo, Lidow está pensando más allá de las mesas y las encimeras de la cocina para estas antenas. Su visión incluye drones que cargan en el aire. Significa televisores colgados en una pared sin cables antiestéticos colgando. Lidow ve un futuro más atractivo para el medio ambiente, uno con menos baterías y adaptadores de CA.

EPC no es la única empresa que trabaja en esta tecnología. El grupo de investigación de Disney intentó crear un sistema de energía inalámbrico que cubriera la totalidad de una habitación. Sin embargo, los usuarios recomendados por Disney se quedan al menos 46 centímetros lejos del punto de emisión de carga: un poste grande que alberga el 15 transistores usado. También alimentó los distintos dispositivos desde cualquier lugar 40 por ciento eficiencia para 95 por ciento. Lidow dijo que el escritorio inalámbrico EPC se encuentra en el medio 92 a 93 por ciento eficiencia. Eso es aproximadamente equivalente a cargar sus dispositivos enchufados a una toma de corriente sin necesitar realmente la toma de corriente y el cable.

Uno de los drones inalámbricos de EPC que se puede cargar en el aire.

"Veo un mundo que es muy diferente en 10 años", dijo Ludow. "Veo una casa sin enchufes y cables de extensión por todas partes. Incendios eléctricos reducidos porque no hay tantos enchufes. Los autos eléctricos autónomos estarán en la carretera. Cuando necesiten más combustible, se detendrán en una estación de carga inalámbrica y volver a la carretera. Es sencillo ".

Y en cuanto al nitruro de galio, ¿ese semiconductor mágico?

A medida que la tecnología continúa obteniendo mayor potencia y frecuencia, las posibilidades de que eso suceda también aumentan. Las aplicaciones van más allá de la energía inalámbrica. El sitio web de EPC enumera la conversión DC-DC, el seguimiento de sobres y LIDAR como algunas de las otras opciones para los FET de eGaN. Lidow sigue confiando en que el silicio está a punto de desaparecer.

"A menudo digo 'tan seguro como sale el sol, el nitruro de galio reemplazará al silicio'".

Todas las imágenes cortesía de Alexander Lidow / EPC

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