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Atualizado 30 de setembro de 2025 por Sergio A. Loiola

Cientistas chineses usaram um conceito chamado “simetria de paridade-tempo” para aumentar muito a eficiência da transferência de energia sem fio, que pode ser aplicado a vários outros métodos.

A pesquisa foi publicada na Revista Reports on Progresws in Physics.

Veremos a seguir como método pode viabilizar um salto da transmissão de energia sem fio, com texto, imagens e Vídeos:

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Simetria paridade-tempo aplicada a anergia sem fio

Um sonho antigo do Inventor Nikola Tesla há mais de 100 anos, a energia sem fio é cada vez mais usada em eletrônicos de consumo, veículos elétricos e dispositivos médicos.

Em 1891, Nikola Tesla inventou a bobina de Tesla, um dispositivo que emite fluxos de energia elétrica para tentar transmitir eletricidade sem fio. A invenção também é usada ainda hoje em aparelhos de rádio e televisão e outros equipamentos eletrônicos. Ilustração de Nikola Tesla (1856-1943) dando uma palestra em Paris. Fonte: Getty Images.

Xianglin Hao e colegas da Universidade Cidade de Hong Kong usaram um conceito chamado “Simetria de Paridade-Tempo” para aumentar muito a eficiência da transferência de energia sem fio.

À esquerda, diagrama de circuito do sistema experimental e do elemento de ganho dispersivo não linear (dentro da caixa pontilhada vermelha). À direita, foto do aparato experimental.
[Imagem: Xianglin Hao et al. – 10.1088/1361-6633/ada637]

Há várias técnicas para a transferência de eletricidade sem fios, com o carregamento indutivo e o acoplamento ressonante liderando as aplicações.

Mas o conceito é o mesmo, e o que importa é garantir que a maior porcentagem possível da energia de entrada seja transferida para o destino.

A ideia de simetria de paridade-tempo (PT) ajuda a atingir esse objetivo, oferecendo uma maneira de equilibrar o ganho e a perda de energia em um sistema, o que ajuda a manter um fluxo de energia estável e eficiente, mesmo na presença de influências espúrias.

Aqui, paridade significa reflexão espacial (como inverter para a esquerda e para a direita), e tempo refere-se à inversão da direção do tempo – um sistema com simetria de PT se comporta da mesma forma quando ambas as transformações são aplicadas em conjunto.

omparação entre esquemas de transferência de energia sem fio baseados em ganho convencional e em ganho dispersivo conforme o coeficiente de acoplamento k varia.
[Imagem: Xianglin Hao et al. – 10.1088/1361-6633/ada637]

No entanto, esse método tem suas limitações, tipicamente exigindo um ajuste muito fino, o que traz dificuldades para sua exploração prática, nas quais os resistores estão longe dos componentes ideais discutidos nos livros didáticos.

Além disso, ele não permite atingir a eficiência máxima teórica da transferência de energia sem fio.

Foi aqui que Hao inovou, descobrindo como mudar esse quadro repleto de senões.

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Ganho dispersivo permitiu ir além dos limites dos métodos anteriores

Primeiro, a equipe fez um estudo teórico abrangente e, a seguir, testou tudo experimentalmente, o que permitiu demonstrar que o ganho dispersivo pode aumentar significativamente a eficiência da transferência de energia sem fio, indo muito além dos limites dos métodos anteriores.

O ganho dispersivo refere-se a um tipo de amplificação de energia em um sistema em que o ganho depende da frequência do sinal.

Isso significa que o sistema amplifica a energia de forma diferente em frequências diferentes, em vez de uniformemente em todas as frequências.

A vantagem é que o sistema desloca naturalmente a energia para os modos de frequência mais eficientes para sua transferência.

 Projeto de um elemento de ganho dispersivo não linear. (a) Comparação de modelos de fonte de alimentação linear ideal e resistores negativos tradicionais. [Imagem: Xianglin Hao et al. – 10.1088/1361-6633/ada637]

Segundo a equipe, suas descobertas e demonstrações podem viabilizar novas tecnologias de eletricidade sem fios ou tornar as existentes mais acessíveis.

Além disso, pode abrir novas possibilidades para o aproveitamento dos efeitos da dispersão na eletrônica e na óptica.

Assim, este trabalho representa um passo significativo para explorar a dispersão como um meio de otimizar o WPT e estabelece as bases para avanços futuros nesses campos.

Vídeo 2: Nikola Tesla estava certo! A energia SEM FIO chegou

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SALTO: FÍSICA TEÓRICA TORNA ENERGIA SEM FIO MAIS EFICIENTE

Bibliografia

Revista Reports on Progresws in Physics

Artigo: Dispersive gains enhance wireless power transfer with asymmetric resonance
Autores: Xianglin Hao, Ke Yin, Shiqing Cai, Jianlong Zou, Ruibin Wang, Xikui Ma, Chi Kong Tse, Tianyu Dong
Vol.: 88, Number 2
DOI: 10.1088/1361-6633/ada637

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