Nikola Tesla: la xarxa 5G podria realitzar el seu somni d’electricitat sense fils

Nikola Tesla

Imatge via Wallsdesk

Aquest article sobre Nikola Tesla i l’electricitat sense fils es publica de nou aquí amb permís de La conversa . Aquest contingut es comparteix aquí perquè el tema pot interessar als lectors de Snopes, però no representa l'obra dels verificadors de dades o dels editors de Snopes.



les persones sense llar poden obtenir un control d'estímul?

En el moment més àlgid de la seva carrera, el pioner enginyer elèctric Nikola Tesla es va obsessionar amb una idea. Va teoritzar que l’electricitat es podia transmetre sense fils a través de l’aire a llargues distàncies, ja sigui mitjançant una sèrie de torres posicionades estratègicament o saltant a través d’un sistema de globus suspesos.



Coses no va anar al pla , i les ambicions de Tesla per a un subministrament elèctric global sense fils mai es van realitzar. Però la teoria en si mateixa no es va refutar: simplement hauria requerit una quantitat extraordinària de poder, gran part del qual hauria estat malgastat.

Ara, un treball de recerca ha suggerit que els arquitectes de la xarxa 5G poden haver construït sense voler allò que Tesla no va aconseguir construir a principis del segle XX: una 'xarxa elèctrica sense fils' que es podria adaptar per carregar o alimentar petits dispositius incrustats en cotxes, llars, llocs de treball i fàbriques.



Com que el 5G es basa en una densa xarxa de pals i una potent sèrie d’antenes, és possible que la mateixa infraestructura, amb alguns ajustaments, pugui transmetre energia a petits dispositius. Però la transmissió encara patirà l’inconvenient clau de les torres de Tesla: un malbaratament energètic elevat, que pot ser difícil de justificar donada la urgència de la crisi climàtica.

Xarxes 5G

Una foto en blanc i negre d’una torre d’electricitat

Una de les torres de Tesla, fotografiada el 1904.
Wikimedia

Fa dècades, es va descobrir que un feix de ràdio molt enfocat pot transmetre energia a distàncies relativament grans sense utilitzar un cable per carregar la càrrega. La mateixa tecnologia s'utilitza ara a Xarxa 5G : l'última generació de tecnologia per emetre connexió a Internet al telèfon, mitjançant ones de ràdio transmeses des d'una antena local.



Aquesta tecnologia 5G té com a objectiu proporcionar un Increment de la capacitat de 1.000 vegades durant l'última generació, el 4G, per permetre connectar fins a un milió d'usuaris per quilòmetre quadrat, cosa que fa que els moments de cerca de senyal en festivals de música o esdeveniments esportius passin del passat.

donald trump jr va deixar cremar califòrnia

Per donar suport a aquestes actualitzacions, el 5G utilitza una màgia d’enginyeria i aquesta màgia es divideix en tres parts: xarxes molt denses amb molts més pals, tecnologia d’antena especial i la inclusió de ona mil·limètrica (mmWave) transmissió al costat de bandes més tradicionals.

L'últim d'ells, mmWave, obre molt més ample de banda a costa de distàncies de transmissió més curtes. Per context, la majoria d’encaminadors WiFi funcionen a la banda de 2 GHz. Si el vostre encaminador té una opció de 5 GHz, us adonareu que les pel·lícules es transmeten de manera més fluida, però heu d’estar més a prop del vostre encaminador perquè funcioni.

Augmenteu encara més la freqüència (com mmWave, que funciona a 30 GHz o més) i veureu millores encara més grans en l’amplada de banda, però heu d’estar més a prop de l’estació base per accedir-hi. Per això són els pals 5G més densament agrupades que els pals 4G.

Un mòdul d'antena 5G en un pal

Els pals 5G estan més densament agrupats que els seus predecessors.
Lisic / Shutterstock

L’últim bit de màgia és afegir moltes més antenes (entre 128 i 1.024 en comparació amb un nombre molt més petit (només dues en alguns casos) per a 4G. Les antenes múltiples permeten que els pals formin centenars de feixos semblants a llapis dirigits a dispositius concrets, que proporcionen internet eficient i fiable al vostre telèfon en moviment.

Aquests són els mateixos ingredients necessaris per crear una xarxa elèctrica sense fils. L’augment de la densitat de la xarxa és particularment important, ja que obre la possibilitat d’utilitzar bandes mmWave per transmetre diferents ones de ràdio que poden transportar tant connexió a Internet com energia elèctrica.

línies aèries del sud-oest que regalen bitllets gratuïts

Experimentant amb potència 5G

El experiments va utilitzar nous tipus d’antena per facilitar la càrrega sense fils. Al laboratori, els investigadors van poder transmetre una potència de 5G a una distància relativament curta de poc més de 2 metres, però esperen que una versió futura del seu dispositiu sigui capaç de transmetre 6μW (6 milionèsimes de watt) a una distància de 180 metres.

Per posar-ho en context, els dispositius comuns d'Internet de les coses (IoT) consumeixen al voltant 5μW - però només quan es troba en el mode de son més profund. Per descomptat, els dispositius IoT requeriran cada vegada menys energia per funcionar a mesura que es desenvolupin algorismes intel·ligents i es desenvolupin sistemes electrònics més eficients, però els 6μW són encara una quantitat molt petita de potència.

Això vol dir que, com a mínim, de moment, és probable que l’alimentació sense fils 5G sigui pràctica per carregar el telèfon mòbil a mesura que passa el dia. Però podria carregar-se o alimentar-se Dispositius IoT , com els sensors i les alarmes, que són s’espera que es generalitzi en el futur.

A les fàbriques, per exemple, és probable que s’utilitzin centenars de sensors IoT per controlar les condicions dels magatzems, per predir fallades a la maquinària o per fer un seguiment del moviment de peces al llarg d’una línia de producció. Ser capaç de transmetre energia directament a aquests dispositius IoT afavorirà el trasllat a molt més eficient pràctiques de fabricació.

Problemes de dentició

Però hi haurà reptes per superar abans. Per proporcionar energia sense fils, els pals 5G consumiran uns 31kW d’energia, equivalents a 10 bullidors d’aigua bullint constantment.

quants trets massius mentre Obama ocupava el càrrec

Tot i que les preocupacions sobre la tecnologia 5G poden causar càncer han estat àmpliament presents desacreditat pels científics , aquesta quantitat de poder que emanen dels pals podria ser insegura. A càlcul aproximat suggereix que els usuaris hauran de mantenir-se a una distància mínima de 16 metres dels pals per complir amb la seguretat normatives establert per la Comissió Federal de Comunicacions dels EUA.

Dit això, aquesta tecnologia està als seus inicis. Sens dubte, és possible que els enfocaments futurs, com ara una nova antena amb feixos més estrets i orientats, puguin reduir significativament l’energia necessària –i malgastada– per cada pal.

En l'actualitat, el sistema proposat recorda més aviat a la ficció ' Wonkavision 'A Charlie and the Chocolate Factory, de Roald Dahl, que va aconseguir la proesa de confitar productes de televisió, però va haver d'utilitzar un enorme bloc de xocolata per produir-ne un de molt més petit a l'altre extrem.

Com que consumirà una gran quantitat d’energia en comparació amb la que subministrarà als dispositius, l’energia sense fils 5G és, de moment, especulativa. Però si els enginyers poden trobar maneres més eficients de transmetre electricitat per l’aire, pot ser que el somni de Nikola Tesla d’energia sense fils es pugui realitzar, més de 100 anys des que van fallar els seus intents.


Elena Gaura , Degà associat a la investigació, Universitat de Coventry i James Peter Brusey , Professor d’Informàtica, Universitat de Coventry

Aquest article es torna a publicar des de La conversa sota una llicència Creative Commons. Llegir el article original .