Nuevo método basado en IA logra sistemas de energía inalámbrica más estables y eficientes

La transferencia de energía inalámbrica, es decir, la capacidad de alimentar dispositivos sin cables, representa uno de los grandes sueños tecnológicos de la era moderna. Desde los experimentos de Nikola Tesla hasta los sistemas de carga actuales para teléfonos y vehículos eléctricos, la eficiencia y la estabilidad siempre han sido retos difíciles de superar.

En la actualidad, investigadores de la Universidad de Chiba en Japón han presentado un nuevo método de diseño basado en inteligencia artificial y modelado numérico, que promete revolucionar los sistemas de transferencia de potencia inalámbrica (WPT) en todo el mundo.

La innovación consiste en utilizar algoritmos genéticos y ecuaciones diferenciales para optimizar el comportamiento real de los circuitos involucrados. Esto permite modelar con fidelidad cómo evolucionan las corrientes y voltajes en condiciones reales, y encontrar automáticamente las configuraciones más estables y eficientes.

El principal beneficio de este enfoque es su capacidad para mantener la llamada “conmutación a voltaje cero” (ZVS), que reduce las pérdidas de energía y permite un funcionamiento más seguro incluso cuando la carga varía, como ocurre en muchos dispositivos móviles y sensores del Internet de las Cosas.

Las pruebas realizadas con sistemas de clase EF han demostrado que el nuevo método logra mantener la tensión de salida estable y una eficiencia superior al 86%, superando ampliamente los sistemas convencionales donde las fluctuaciones podían llegar al 18%. Esta mejora resulta clave para aplicaciones críticas, como la carga de dispositivos médicos o vehículos autónomos.

A diferencia de los métodos analíticos tradicionales, este sistema no requiere suposiciones idealizadas ni aproximaciones excesivas. En cambio, puede incorporar parámetros reales, como la capacitancia parásita de los componentes, que normalmente reduce el rendimiento en condiciones prácticas.

Los investigadores destacan que su método es flexible y escalable, ya que puede adaptarse fácilmente a diferentes tipos de sistemas inalámbricos, desde pequeños sensores hasta cargadores de alto voltaje. Esto significa que la tecnología WPT podría volverse mucho más común, fiable y accesible en los próximos años.

Además, el modelo basado en inteligencia artificial reduce notablemente el coste y el tamaño de los sistemas de transferencia inalámbrica, simplificando su implementación y abriendo la puerta a una adopción masiva tanto en hogares como en entornos industriales.

El profesor Hiroo Sekiya, líder del proyecto, subraya que se trata del primer éxito de un diseño totalmente numérico para WPT basado en aprendizaje automático, y prevé que este tipo de enfoques transformarán el diseño de circuitos electrónicos en el futuro.

Este avance no solo beneficia a la industria electrónica, sino que tiene implicaciones más amplias para la transición hacia una sociedad completamente inalámbrica, más eficiente y sostenible. La integración de inteligencia artificial en la ingeniería de potencia apunta a un futuro de circuitos automatizados y energías limpias.

A medida que la demanda de dispositivos inteligentes sigue creciendo, innovaciones como esta serán esenciales para garantizar un suministro energético seguro, eficiente y ecológico, facilitando el avance tecnológico global y mejorando la calidad de vida.