Potencia a través del haz de luz: El sistema japonés proporciona un alcance de 16 pies con LEDs infrarrojos

Investigadores de Tokio han desarrollado un sistema que utiliza LEDs infrarrojos para transmitir electricidad de forma inalámbrica a distancias de hasta 16 pies. (Fuente de la imagen: Wiki Images / Pixabay)

Unos investigadores de Tokio han desarrollado un sistema que utiliza un haz de LED infrarrojos guiado por una cámara para alimentar de forma inalámbrica pequeñas células fotovoltaicas a distancias de hasta 16 pies, incluso cuando el objetivo está en movimiento y con independencia de las condiciones de luz ambiental. Aunque la tecnología es aún relativamente ineficiente, muestra un gran potencial para alimentar sensores IoT en el futuro.

Marius Müller (traducido por Ninh Duy), Publicado 11/18/2025 🇺🇸 🇩🇪

Science

Un equipo de investigación del Instituto de Ciencias de Tokio ha presentado un nuevo sistema que suministra energía a pequeños dispositivos mediante un haz de luz LED focalizado, lo que permite la transmisión inalámbrica de energía a distancias de hasta 16 pies (5 metros). La tecnología está pensada principalmente para dispositivos IoT, es decir, sensores conectados en red utilizados en entornos cotidianos o industriales, como termostatos inteligentes o detectores de movimiento que intercambian datos automáticamente. El estudio se publicó el 3 de noviembre en la revista Optics Express.

El concepto es sencillo: un haz de LED enfocado se dirige a células fotovoltaicas, que convierten la luz en energía eléctrica, una solución potencial al creciente reto de alimentar un número cada vez mayor de dispositivos IoT. A medida que proliferan estos dispositivos, también lo hacen los costes y el esfuerzo asociados a la sustitución y el mantenimiento de las baterías. Aunque ya existe la transmisión óptica de energía a distancias de varios metros, normalmente se basa en rayos láser, que pueden plantear riesgos de seguridad. En su lugar, el equipo de investigación dirigido por Tomoyuki Miyamoto y Mingzhi Zhao eligió los LED infrarrojos de alta potencia como alternativa más segura.

alcance de 16 pies gracias a un enfoque ajustado del haz

En el corazón del sistema se encuentra un LED infrarrojo, estrechamente enfocado mediante una configuración de lentes de dos etapas. Una lente líquida ajusta dinámicamente el enfoque, mientras que una lente fija dirige el haz hacia las células fotovoltaicas. Según el estudio, el haz del LED sigue siendo lo suficientemente preciso como para golpear de forma consistente las pequeñas células solares a distancias superiores a los 16 pies.

También funciona con objetivos en movimiento - incluso en la oscuridad

El sistema también está diseñado para alimentar dispositivos en movimiento. Para lograrlo, combina una configuración de espejo de dos ejes con una cámara de profundidad. La Intel RealSense D435 detecta las pequeñas células solares utilizando imágenes estándar durante el día y señales retrorreflectoras por la noche. Un modelo de IA controla el sistema, asegurándose de que el haz de luz se rastrea y enfoca automáticamente a través de la lente líquida. Según los investigadores, la configuración funciona de forma fiable en todas las condiciones de iluminación, un requisito clave para los sensores IoT en entornos industriales o remotos.

a) El proyector IR de la cámara de profundidad genera un patrón de puntos infrarrojos que permite detectar el entorno incluso sin luz visible. b) Los retrorreflectores de las células fotovoltaicas hacen rebotar los puntos IR, marcando la posición del objetivo. (Fuente de la imagen: Instituto de Ciencias de Tokio)

Gracias a la combinación de un sensor RGB para la detección a la luz del día y un proyector IR con retrorreflectores para la detección en la oscuridad, el sistema está diseñado para funcionar con fiabilidad tanto de día como de noche. (Fuente de la imagen: Instituto de Ciencias de Tokio)

Aún no es especialmente eficiente, pero tiene potencial

Según los resultados del estudio, el sistema funciona de forma fiable pero sigue siendo demasiado poco eficiente para su uso práctico cotidiano. En las pruebas, alcanzó una eficacia del 56,2%, limitada principalmente por las pérdidas de radiación y la absorción en la lente líquida. Los investigadores esperan aumentar esta cifra hasta el 80% optimizando la óptica del LED, lo que haría mucho más factibles las aplicaciones en el mundo real. A largo plazo, la tecnología podría utilizarse allí donde la sustitución de las pilas resulte costosa o el cableado poco práctico, sobre todo en redes de sensores industriales, pero potencialmente también en dispositivos domésticos inteligentes o equipos de medición médica.