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Tecnologia combina inteligência artificial e aprendizado de máquina para criar sistema de energia estável sem conexão física, superando as limitações do carregamento tradicional.
Cientistas japoneses podem estar dando o primeiro passo rumo a um mundo totalmente sem fios. Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Chiba, liderada pelo professor Hiroo Sekiya, desenvolveu uma nova tecnologia de transferência de energia sem fio que utiliza inteligência artificial para garantir um fornecimento estável, eficiente e adaptável — mesmo diante de variações de carga.
O avanço, ainda em fase experimental, resolve um dos maiores desafios dos sistemas WPT (Wireless Power Transfer): manter a estabilidade da tensão e a eficiência energética sem depender de condições ideais. A inovação marca um salto significativo em direção ao fim dos cabos, com possíveis aplicações em smartphones, eletrodomésticos, veículos elétricos e muito mais.
O que torna esse sistema de energia sem fio diferente dos atuais?
A ideia de transmitir energia sem fio não é nova. Desde os experimentos de Nikola Tesla, no início do século XX, o sonho de alimentar dispositivos eletrônicos à distância sem o uso de cabos sempre foi perseguido. Hoje, a tecnologia WPT já está presente em escovas de dente elétricas, celulares com carregamento por indução e sensores IoT, mas todos esses sistemas exigem alinhamento preciso, componentes ajustados manualmente e são altamente sensíveis a pequenas variações de carga.
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O que muda com o projeto da Universidade de Chiba é a capacidade de manter a operação estável mesmo quando a carga conectada ao sistema varia — algo conhecido como operação independente de carga, ou “load-independent” (LI). Esse recurso é considerado essencial para tornar a tecnologia viável em larga escala, pois evita perdas de energia e instabilidade durante o uso cotidiano.
IA assume o papel de projetista e resolve equações complexas
Para alcançar esse feito, os pesquisadores japoneses usaram um método baseado em aprendizado de máquina que combina equações diferenciais, algoritmos genéticos e simulações físicas. O sistema modela o circuito completo, considerando fatores reais como capacitância parasita, tolerâncias de fabricação e efeitos ambientais.
As equações, que descrevem a evolução da corrente e da tensão no tempo, são resolvidas passo a passo até que o sistema atinja um ponto estável. Uma função de avaliação então analisa a estabilidade, eficiência e distorção harmônica, e um algoritmo genético — técnica inspirada na seleção natural — ajusta os parâmetros automaticamente para melhorar o desempenho.
O ciclo se repete diversas vezes, até que o sistema atinja as condições ideais para operar de forma eficiente, segura e sem depender de ajustes manuais.
Estável, eficiente e pronto para evoluir
Aplicando o método a um sistema WPT de classe EF, os resultados foram animadores. Enquanto sistemas tradicionais apresentavam flutuações de tensão de até 18% ao variar a carga, o sistema com IA conseguiu reduzir esse número para menos de 5%. Além disso, manteve a comutação de tensão zero (ZVS) — parâmetro crucial para a eficiência energética — mesmo fora das condições ideais.
O protótipo foi capaz de fornecer 23 watts de potência com 86,7% de eficiência, operando a 6,78 MHz. A análise técnica também mostrou que as perdas nas bobinas de transmissão permaneceram constantes, outro indicativo de estabilidade no fornecimento de corrente.
Outro destaque foi o desempenho do sistema com cargas leves, algo desafiador para as tecnologias atuais. Isso só foi possível graças à modelagem precisa da capacitância parasita dos diodos, uma das grandes conquistas do projeto.
Adeus fios: visão de futuro para um mundo 100% sem cabos
Para o professor Hiroo Sekiya, o avanço tecnológico não é apenas uma solução prática para problemas técnicos — é um passo em direção a uma sociedade totalmente sem fio. A operação independente de carga abre as portas para sistemas WPT menores, mais baratos e mais fáceis de fabricar, tornando viável seu uso massivo em uma ampla gama de dispositivos.
“Estamos confiantes de que os resultados desta pesquisa representam um avanço significativo rumo a uma sociedade sem fios”, afirmou o professor. “Nosso objetivo é que essa tecnologia se torne realidade em cinco a dez anos, não em um futuro distante.”
Além das aplicações óbvias — como carregar notebooks, celulares e eletrodomésticos sem precisar de tomadas ou conectores —, os pesquisadores veem potencial em setores como mobilidade elétrica, equipamentos médicos e infraestrutura urbana, onde a eliminação de cabos físicos pode reduzir custos e ampliar a segurança.
Inteligência artificial acelera o desenvolvimento de hardware
Um aspecto notável do projeto é como a IA pode ir além dos softwares e começar a impactar diretamente o design de hardware. Ao automatizar o processo de otimização e combinar modelagem física precisa com algoritmos evolutivos, os pesquisadores demonstram que a engenharia de circuitos também pode ser aprendida por máquinas — e melhorada por elas.
Essa abordagem reduz erros humanos, acelera prototipagens e pode tornar o desenvolvimento de componentes eletrônicos mais ágil, barato e acessível, beneficiando setores que vão da indústria ao consumidor final.
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