Corrente de deslocamento de Maxwell a partir da perturbação do campo eletrostático

• Processo: 23/17914-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Circuitos Elétricos, Magnéticos e Eletrônicos
• Pesquisador responsável: André Luis Bonaventura
• Beneficiário: André Luis Bonaventura
• Empresa: Dirac Inovações Tecnológicas Ltda
• CNAE: Fabricação de componentes eletrônicos ; Geração de energia elétrica ; Pesquisa e desenvolvimento experimental em ciências físicas e naturais
• Vinculado ao auxílio: 23/08412-8 - Corrente de deslocamento de Maxwell a partir da perturbação do campo eletrostático, AP.PIPE
• Assunto(s): Transistores de efeito de campo Campo elétrico Eletrostática Veículos elétricos Sistemas híbridos Baterias elétricas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Análise de Circuitos Eletrônicos | Corrente de deslocamento de Maxwell | Corrente Elétrica | Desenvolvimento de Componentes Eletrônicos | FET (Field Effect Transistor = Transistor de Efeito de Campo) | Fluxo de campo elétrico | Análise de circuitos eletrônicos

Resumo

O objetivo deste projeto é gerar corrente de deslocamento de Maxwell a partir da perturbação do fluxo de campo elétrico conservativo. A motivação primária é instalar o produto gerado a partir dessa tecnologia no interior de Veículos Elétricos e Híbridos (VEHs), a fim de recarregar as baterias elétricas. Os materiais que serão utilizados consistem em FETs (Field-Effect Transistors), geradores iônicos (para gerar as cargas elétricas positivas e negativas) e um novo dispositivo denominado "condensador de cargas elétricas", que será desenvolvido e testado por este projeto de pesquisa. Os desafios científicos e tecnológicos são: i) produção e validação do condensador de cargas elétricas; ii) investigar se a origem (eletrostática ou não) do potencial elétrico interfere nos resultados finais de um experimento; iii) desenvolvimento de um protótipo que demonstre que a perturbação do fluxo de campo elétrico conservativo - utilizando FETs - é capaz de gerar corrente de deslocamento de Maxwell. Para tanto, a metodologia da pesquisa será experimental (atividades desenvolvidas no laboratório de eletrônica) e simulações computacionais integradas - modelo do experimento (desenvolvido em Python), do circuito eletrônico usando o SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) e simulações eletromagnéticas através do software ANSYS. Os procedimentos para validação do que se propõe compreendem carregar dois condensadores de cargas elétricas (um com cargas positivas e outro com cargas negativas). Tais cargas elétricas geram campo elétrico e potencial elétrico que são aplicados nos terminais fontes de dois FETs. Usando uma lógica booleana entre os FETs, a ideia fundamental é utilizar a intermitência do canal fonte-dreno para perturbar e propagar o fluxo de campo elétrico conservativo até o terminal dreno. Assim, para um observador no terminal dreno, o campo elétrico não é contínuo, mas sim variável (lei de Maxwell) - pois o campo elétrico depende da existência do canal para se propagar. O fluxo de campo elétrico induz cargas elétricas reais do terra, gerando uma corrente elétrica real de mesma intensidade da corrente de deslocamento de Maxwell. Portanto, o resultado esperado é produzir corrente elétrica na ordem de mA. O êxito dessa pesquisa originará uma solução disruptiva para o mercado global de VEHs, gerando recursos, visibilidade e alcance para a empresa proponente e para o Estado de São Paulo - além de toda rede de P&D e absorção de mão de obra qualificada na região de São José dos Campos, SP. (AU)