5G consegue o que Nikola Tesla não conseguiu?

Arquitetos de rede 5G podem ter construído algo que a Tesla falhou em construir no início do século 20: uma “rede sem fio” que pode ser adaptada para energizar carros, casas, locais de trabalho e fábricas.

Décadas atrás, foi descoberto que um feixe de rádio bem focalizado pode transmitir energia a uma distância relativamente longa sem usar fios para transportar cargas elétricas.


A mesma tecnologia agora é usada em redes 5G: a tecnologia de última geração, que usa ondas de rádio emitidas por uma antena local para transmitir a conexão de Internet ao seu telefone.

Esta tecnologia 5G visa aumentar a capacidade para 1.000 vezes a da última geração do 4G, elevando assim o número de conexões por quilômetro quadrado para um milhão.

Isso torna o momento de buscar sinais em festivais de música ou eventos esportivos uma realidade.

Para dar suporte a essas atualizações, o 5G usa um pouco da magia da engenharia, que é dividida em três partes: uma rede muito densa com mais hastes de antena, tecnologia de antena especial e transmissão de onda milimétrica (mmWave) que inclui bandas de frequência mais tradicionais.

O último mmWave abre mais largura de banda ao custo de uma distância de transmissão mais curta. Em termos de contexto, a maioria dos roteadores WiFi opera na banda de 2 GHz.

Se o seu roteador tiver uma opção de 5 GHz, você notará que o streaming de filmes é mais suave, mas você precisa estar mais perto do roteador para funcionar.

Aumente ainda mais a frequência (como mmWave rodando a 30 GHz ou mais) e você verá uma melhoria maior na largura de banda – mas você precisa estar mais perto da estação base para acessá-la.

É por isso que os polos da antena 5G são agrupados de forma mais densa do que os polos da antena 4G. A mágica final é adicionar mais antenas – entre 128 e 1.024, enquanto para 4G, as antenas são muito menores (em alguns casos, apenas duas).

Múltiplas antenas podem fazer o mastro da antena formar centenas de feixes em forma de caneta, visando dispositivos específicos, e fornecer ao seu celular uma Internet eficiente e confiável.

Acontece que esses são os elementos básicos necessários para criar uma rede sem fio. O aumento na densidade da rede é particularmente importante porque abre a possibilidade de usar bandas de frequência mmWave para transmitir diferentes ondas de rádio que podem transportar conexões de Internet e energia.

Energia pelo 5G

O experimento usa um novo tipo de antena para facilitar o carregamento sem fio. No laboratório, os pesquisadores podem transmitir energia 5G em uma distância relativamente curta de mais de 2 metros, mas esperam que as versões futuras de seus equipamentos sejam capazes de transmitir 6 microwatts (um milionésimo de watt) em uma longa distância de 180 metros.

Em resumo, os dispositivos comuns de Internet das Coisas (IoT) consomem cerca de 5 microwatts de energia – mas apenas quando estão no modo de hibernação mais profundo.

Obviamente, à medida que algoritmos inteligentes e eletrônicos mais eficientes são desenvolvidos, os dispositivos IoT exigirão cada vez menos energia para operar, mas 6 microwatts de energia ainda é muito pequeno.

Isso significa que, pelo menos até agora, é improvável que a energia 5G sem fio carregue telefones celulares durante o dia. Mas pode carregar ou alimentar dispositivos IoT (como sensores e alarmes), e espera-se que esses dispositivos se tornem populares no futuro.

Por exemplo, em uma fábrica, centenas de sensores IoT podem ser usados ​​para monitorar as condições no depósito, prever falhas de máquina ou rastrear o movimento de peças na linha de produção.

Ser capaz de transmitir energia diretamente para esses dispositivos IoT incentivará uma mudança para práticas de fabricação mais eficientes.

Problemas na tecnologia

Embora os cientistas tenham basicamente eliminado o medo de que a tecnologia 5G possa causar câncer, a energia emitida pelo mastro pode não ser segura.

Uma estimativa aproximada indica que o usuário deve manter uma distância de pelo menos 16 metros do mastro para cumprir os regulamentos de segurança estabelecidos pela Federal Communications Commission.

Em outras palavras, essa tecnologia ainda está em sua infância. É claro que métodos futuros (como novas antenas com feixes mais estreitos e direcionados) podem reduzir significativamente a energia necessária para cada mastro, bem como a energia desperdiçada.

Nikola Tesla

No auge de sua carreira, o engenheiro elétrico pioneiro Nikola Tesla ficou obcecado por uma ideia. Sua teoria é que a eletricidade pode ser transmitida sem fio por longas distâncias no ar – por meio de uma série de torres estrategicamente posicionadas ou pulando através de um sistema de balão suspenso.

As coisas não saíram de acordo com o planejado e as ambições da Tesla para o fornecimento de energia sem fio global nunca se concretizaram. No entanto, a teoria em si não foi refutada: ela só precisa consumir muita energia, e a maior parte dela será desperdiçada.

Se os engenheiros puderem encontrar uma maneira mais eficaz de transmitir no ar, pode ser o sonho de Nikola Tesla de realizar a energia sem fio – mais de 100 anos de história desde suas tentativas fracassadas.

One Reply to “5G consegue o que Nikola Tesla não conseguiu?

  1. É bem legal a comparação, mas acho que a ideia de transmitir energia através do ar, como Tesla tinha proposto é bem diferente dos novos conceitos apresentados até aqui. Tesla queria transmitir energia elétrica através de correntes elétricas(fluxo de condutores de carga), que normalmente, ioniza as coisas bem mais fácil que ondas eletromagnéticas. Já está nova tecnologia tem como princípio ondas eletromagnéticas, que carregam energia por si mesmas, que teoricamente já são capazes produzir(estocar) em alguma outra forma de energia, i.e, energia fotovoltaica (efeito fotoelétrico). Esse artigo é muito tendenciosa, não sei qual a intenção, mas a física por trás desta aplicação é bem conhecida.

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