Energia

Redação do Site Inovação Tecnológica – 24/09/2025

Simetria paridade-tempo

Cada vez mais, coisas consideradas como “teorias ridas da fsica” se convertem em aplicaes prticas que logo poderemos desfrutar no nosso dia a dia.

Xianglin Hao e colegas da Universidade Cidade de Hong Kong usaram um conceito chamado “simetria de paridade-tempo” para aumentar muito a eficincia da transferncia de energia sem fio, cada vez mais usada em eletrnicos de consumo, veculos eltricos e dispositivos mdicos.

H vrias tcnicas para a transferncia de eletricidade sem fios, com o carregamento indutivo e o acoplamento ressonante liderando as aplicaes. Mas o conceito o mesmo, e o que importa garantir que a maior porcentagem possvel 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 estvel e eficiente, mesmo na presena de influncias esprias.

Aqui, paridade significa reflexo espacial (como inverter para a esquerda e para a direita), e tempo refere-se inverso da direo do tempo – um sistema com simetria de PT se comporta da mesma forma quando ambas as transformaes so aplicadas em conjunto.

No entanto, esse mtodo tem suas limitaes, tipicamente exigindo um ajuste muito fino, o que traz dificuldades para sua explorao prtica, nas quais os resistores esto longe dos componentes ideais discutidos nos livros didticos. Alm disso, ele no permite atingir a eficincia mxima terica da transferncia de energia sem fio.

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

Comparao entre esquemas de transferncia 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]

Ganho dispersivo

Primeiro, a equipe fez um estudo terico abrangente e, a seguir, testou tudo experimentalmente, o que permitiu demonstrar que o ganho dispersivo pode aumentar significativamente a eficincia da transferncia de energia sem fio, indo muito alm dos limites dos mtodos anteriores.

O ganho dispersivo refere-se a um tipo de amplificao de energia em um sistema em que o ganho depende da frequncia do sinal. Isso significa que o sistema amplifica a energia de forma diferente em frequncias diferentes, em vez de uniformemente em todas as frequncias.

A vantagem que o sistema desloca naturalmente a energia para os modos de frequncia mais eficientes para sua transferncia.

Segundo a equipe, suas descobertas e demonstraes podem viabilizar novas tecnologias de eletricidade sem fios ou tornar as existentes mais acessveis, alm de abrir novas possibilidades para o aproveitamento dos efeitos da disperso na eletrnica e na ptica.

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