Bem-vindos ao Ciência Pop. Olá, professor Carlos Gilões.

Olá, João Miguel.

Professor, o nosso ouvinte Joel Mendes pede que falemos da transmissão de energia wireless, mais especificamente da transmissão da energia elétrica sem fios. É uma tecnologia que já encontramos nos telemóveis e também nos smartwatches e escovas de dentes elétricas, enfim, noutros locais, como outros pequeninos eletrodomésticos, como máquinas de barbear. Obrigado ao Joel pela sugestão do tema. Estamos sempre abertos a sugestões dos nossos ouvintes, mas comecemos pelo princípio, professor. Podemos transmitir energia por ondas? Podemos mesmo?

Sim. Uma transmissão de rádio, basicamente é isso. Nós temos um circuito elétrico, uns elétrons abanam numa antena. Há umas cargas a deslocar-se, isso origina ondas eletromagnéticas, ondas de rádio, e do outro lado, há elétrons que abanam na outra antena, o que significa que há um circuito elétrico que funciona e, portanto, de algum modo, quando estamos a operar com um dispositivo de rádio, estamos a transmitir energia que passa de um lado para o outro.

Então o professor neste momento está a transmitir energia.

Sim, claro.

Boa energia.

Basta falar para uma pessoa produzir uma onda. E uma onda, neste caso a onda de voz, é a onda sonora, exige o ar para ser transmitida, ao contrário das ondas de rádio, que transmitem-se pelo ar, mas não exigem o ar, podem ser transmitidas sem nada no meio. Esta onda que eu estou aqui a causar com a minha voz é uma transmissão de energia. Portanto, basicamente, as ondas são meios da transmissão de energia à distância. O sol, por exemplo, aquece-nos, ilumina-nos. Está a transmitir também luz, portanto, ondas. A luz são ondas eletromagnéticas de vários tipos, mas uma parte daquilo que vemos chama-se luz visível, chega até nós, sai pelo espaço vazio, as plantinhas recolhem aquela luz e fazem a fotossíntese. Nós também podemos recolher essa luz através dos painéis de energia solar e, portanto, pode-se transmitir energia à distância, o sol transmite energia à distância, as outras estrelas transmitem energia à distância. Agora, a pergunta do nosso ouvinte é talvez a pensar nessa tecnologia de passar energia elétrica de um sítio para energia elétrica de outro sítio de uma forma útil.

Isso, porque as ondas, a luz visível, os sinais de rádio, ainda é fácil perceber. Agora, a transmissão de eletricidade sem fios é que causa alguma perplexidade. Como é que isso funciona, professor Carlos Gilões?

Sim, pode parecer mais estranho, mas encontra-se também em casa, nos eletrodomésticos. Eu tenho, por exemplo, um fogão de indução. E o fogão de indução tem, por baixo, na placa do fogão, uns ímanes, no fundo, uma fonte do que chamamos campo magnético. E depois a panela, e não serve qualquer panela, tem que ser uma que tenha propriedades magnéticas, vai estar sujeita a esse campo magnético e vai fazer com que haja uma corrente elétrica, que depois ao passar nas resistências, vai fazer funcionar, vai aquecer a comida. E portanto, temos um circuito elétrico, embaixo no fogão, e temos um circuito elétrico que se vai formar na panela. E isto apenas por mera proximidade, quer dizer, aqui é uma proximidade muito grande, é tão encostados um ao outro, é por contacto, mas se tivesse também um bocadinho acima, um bocadinho desviado, também ainda se conseguia, porque o campo magnético de um lado para o outro atravessa o ar, com certeza, e há ali um efeito que nós chamamos precisamente de indução. Portanto, temos aqui um exemplo de transmissão de eletricidade de um sítio para o outro, algo próximo, e tem de ser também relativamente próximo. Mas eu, talvez para explicar isto melhor, isto é um exemplo daquilo que temos em nossa casa. Talvez valha a pena falar, e agora não quero que seja uma aula de Física, mas falar da história deste assunto. Eu sei que é sempre útil perceber como é que nós chegamos a estas conclusões. Como é que os físicos, os pioneiros, quem foram as pessoas que perceberam melhor este efeito das correntes elétricas que exercem campos magnéticos, têm esta influência à distância. Ora bem, no século XIX, portanto, há muito tempo, há 200 anos, 1820 mais precisamente, houve um físico dinamarquês chamado, eu não sei pronunciar bem, Ørsted. E este senhor descobriu que uma bússola, a agulha de uma bússola, quando estava perto de um fio elétrico, quando estava a passar corrente, ficava desorientada. Portanto, aí está, havia um efeito magnético, havia um campo magnético perto de um circuito elétrico. Todos os circuitos elétricos causam campo magnético à volta. E depois passou mais um tempo, isto foi estudado, entre outras pessoas, por um francês chamado Ampère, mas passou mais um tempo e há um físico britânico, Michael Faraday, um indivíduo que havia de se tornar famoso, não tinha muitos estudos, o pai tinha muito poucas posses, só andou quatro anos na escola, mas foi um dos maiores gênios da ciência do século XIX, era um experimentador notável, teve uma ideia verdadeiramente brilhante. Ele diz assim: se a corrente elétrica afeta o íman, não poderá funcionar ao contrário. Portanto, esta ideia brilhante é verdadeiramente simples. Não poderá o íman movido fazer aparecer a corrente elétrica? E experimentou. Pegou num íman, abanou E aparece corrente elétrica ali, chama-se dínamo. É um efeito de indução. É graças a isso que temos eletricidade em nossas casas. O movimento da água a cair numa barragem, a água na turbina, faz andar magnetos relativamente a fios ou, é a mesma coisa, faz andar fios, bobines, relativamente a magnetos, vai dar no mesmo. É melhor fazer girar os fios do que os magnetos. Mas depois aparece a eletricidade, há aqui uma transferência de energia. Este efeito é um efeito bem conhecido há muitos anos. Depois haveria de haver um físico britânico, James Clerk Maxwell, que no ano 1865, descreveria isto matematicamente. Primeiro foram feitas as experiências e depois foi feita a codificação matemática, foram escritas as fórmulas. Sabemos estas coisas há muito tempo, mas uma coisa é a ciência, outra coisa é a tecnologia. Mas a ciência remonta ao Faraday. Uma pessoa tem um magneto, abana ou tem um circuito. Mas o próprio circuito funciona como um magneto. E portanto, a gente em vez de um magneto, pode ter dois circuitos. E portanto, o que é preciso, e foi ele que viu isso, é que é preciso haver uma variação da corrente. Se houver uma variação da corrente, cria-se o campo magnético. Se não houver variação da corrente, já não é visível esse efeito. Se houver uma variação de corrente. Por isso é que ele teve que mexer o ímã, para fazer aparecer a corrente. Isto é o efeito, no fundo, que é uma tecnologia conhecida, é uma ciência conhecida há muito, mas só recentemente é que se desenvolveu essa tecnologia. Mas é para aparelhos de pequena potência, como dei o exemplo de algumas coisas. Houve quem tentasse, ainda no século XIX, fazer isto para coisas de grande potência, quer dizer, de maior potência, pelo menos. Por exemplo, para casas, transmitir eletricidade no tempo em que se começou a eletrificação, com o Thomas Edison e essas coisas todas, final do século XIX. Há um senhor que nasceu na Sérvia, ou melhor, ele era sérvio, nasceu na atual Croácia, mas na altura aquilo era Sérvia, que é o senhor Nikola Tesla. Este nome é muito conhecido porque há uma marca de automóveis que tem o nome dele. Era um grande inventor, foi para os Estados Unidos, emigrou, trabalhou ainda com o Edison, mas depois fez a sua própria empresa. E ele trabalhou nestes assuntos, do chamado eletromagnetismo, da ligação entre eletricidade e magnetismo. E ele teve a ideia de querer transmitir a corrente de uma casa para outra, quer dizer, de sítio para sítio, no fundo, através destes circuitos.

Eliminando os fios?

Eliminando os fios.

Revolucionário.

Revolucionário, mas na altura não se sabia qual era a melhor tecnologia. Mas ele cedo percebeu que era preciso uns circuitos. Ele usou uns circuitos, nós dizemos ressonantes, mas que era preciso uns circuitos muito potentes. Até aquilo que causava, chamamos bobines de Tesla. Até se podia depois fazer efeitos espetaculares com isso. É preciso fazer descargas muito grandes para conseguir alguma coisa que se visse do outro lado. Não era prático. Ele ainda tentou fazer umas instalações grandes para conseguir fazer essa passagem de eletricidade sem fios. Mas não é prático. A tecnologia que ganhou e que utilizamos hoje é arranjar cabos de alta tensão. Subimos a tensão para os fios que nós vemos atravessar os campos e aí a eletricidade vai muito bem direitinha pelos fios, vai perdendo alguma energia por causa-- ela sempre há alguma resistência elétrica, mas é transmitida sem grandes perdas. De outra maneira, não é viável. É por isso que agora, nestes utensílios que são relativamente recentes, os telemóveis, dá muito jeito não ter o fio. Mas tem que ter lá a basezinha com o circuito, tem que ter lá o telemóvel com a pilha, também com o circuito, e tem que estar próximo, o que significa encostado, como ao fogão de indução, ou então muito próximo, não mais que sei lá, 20, 30 centímetros. Não mais do que isso. Por quê? Porque este campo magnético diminui rapidamente e a radiação, o campo magnético traduz-se em radiação, está-se a espalhar por toda a região à volta. Não é como nos fios, em que a energia vai numa certa direção. Aqui está-se a espalhar por todo o espaço à volta e, portanto, dissipa-se rapidamente e aqui dissipa-se em todas as direções. E aqui o que queremos é que passe a eletricidade de um sítio ligado à corrente para o outro carregar a pilha. E para isso tem que haver alguma proximidade. E nós não conseguimos fazer isso a grande distância. Portanto, funciona.

Era bom. Resolvia meus problemas, não é?

Exato. Já é possível dispensar os fios, mas temos que ter ali aquela base e estar em cima da base ou muito perto dela. E a mesma coisa se aplica às máquinas barbear, escovas de dentes, essas coisas que referiu.

E há perigos para a saúde do ser humano, professor, estar próximo?

A radiação eletromagnética é uma radiação de vários comprimentos de onda. A luz que nós vemos tem comprimentos de onda pequenos, mas há comprimentos de onda mais pequenos, que é a radiação que é ultravioleta, que é a radiação raios X, que é a radiação raios gama. E esses são perigosos. Comprimentos de onda mais curtos, mas nós não transmitimos energia por esse meio, por ultravioletas, por raios X e por raios gama. Isso são radiações perigosas, porque entrando em qualquer organismo vivo, não apenas no nosso, vão ionizar, o que significa arrancar eletrões E se arrancarmos eletrões às moléculas, elas não funcionam da mesma maneira, não se cumprem as reações químicas e há prejuízos para os organismos vivos. Mas do outro lado da luz visível, há uma radiação que tem maior comprimento de onda e que, por isso, é menos energética e é menos perigosa, que é os infravermelhos. Nós usamos infravermelhos em casa, por exemplo, para apagar o televisor ou para abrir a garagem, são comandos de infravermelho. E depois, a seguir, as micro-ondas, que nós também usamos com eletromagnetismo em casa e que é usado para os GPS e que é usado nos telemóveis. Os telemóveis usam micro-ondas.

Já falámos aqui dos micro-ondas.

Exatamente. E usamos ondas de rádio, que têm grandes comprimentos de onda, têm maiores ainda que as micro-ondas. Estas radiações de ondas de rádio e micro-ondas, comprovadamente não são prejudiciais à saúde, porque já viu milhões de pessoas que usam, por exemplo, telemóveis e que se houvesse efeitos prejudiciais à saúde pública, já as autoridades médicas primeiro e depois governamentais tinham limitado o seu uso. Com certeza que não é recomendável a crianças pequenas, até por outras razões, que utilizem telemóvel, mas pode-se usar sem perigo. O que significa que estas radiações que estão perto dos fios e nós estamos em casa ou perto de casa, em qualquer sítio, onde quer que a gente esteja, nós estamos perto.

Estamos a ser expostos, não é?

Primeiro, as radiações naturais, depois as radiações artificiais, há sinais de rádio e televisão, de tudo, GPS, micro-ondas, telemóveis. Os sinais estão aí. Depois, perto de fios, basta haver fios e nossa casa está cheia de fios elétricos, há campos magnéticos que despertam e nós estamos sujeitos a isso tudo. E nós vivíamos no meio de radiação e aparentemente não nos faz mal, porque já viu há quanto tempo nós temos, desde o final do século XIX, que existe eletricidade distribuída. A conclusão que temos é que esta exposição a radiações de grande comprimento de onda, significa baixa frequência, que é uma exposição que não é perigosa. Agora, isso não quer dizer que se não for à internet, não encontre pessoas a dizer o contrário. Eu estou me a lembrar de um caso engraçado de uma senhora francesa que foi a tribunal e reclamou que era alérgica à radiação eletromagnética. Eu não sei como é que se pode viver sendo alérgica à radiação eletromagnética. Nós estamos no banho dela e ela ali no tribunal devia estar completamente a mostrar alergia, porque não há sítio nenhum que não exista radiação eletromagnética.

Muito bem. Professor. Diga direito. Podemos dormir descansados, não vamos ficar doentes por causa da radiação eletromagnética. Há uma radiação que é boa, professor, que é o "Ciência Pop".

As ondas.

As ondas do "Ciência Pop".

As ondas da Rádio Observador.

É verdade.

Que podem ir pelo ar através de antenas ou que também vão pelos cabos através da internet.

É verdade. Quem nos quiser colocar perguntas ou sugestões, pode fazê-lo através do e-mail ouvinte@observador.pt. Quem quiser espalhar as boas radiações do "Ciência Pop", pode fazê-lo nas redes sociais partilhando este programa.

E não acontece nada. Acontece só uma coisa, esperemos que aconteça, que é ampliar o conhecimento e ampliar a compreensão do mundo.

É verdade. Professor Carlos Filhais, até para a semana.

Até para a semana. Foi um prazer.