Eric Giler demos wireless electricity

Eric Giler demonstra eletricidade sem fio

87,642 views ・ 2009-08-31

TED


Por favor, clique duas vezes nas legendas em inglês abaixo para reproduzir o vídeo.

Tradutor: RAINER HARTMANN Revisor: Belucio Haibara
00:12
Early visions of wireless power
0
12160
4000
A eletricidade sem fio foi idealizada
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actually were thought of by Nikola Tesla
1
16160
3000
originalmente por Nikola Tesla,
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basically about 100 years ago.
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19160
2000
há cerca de 100 anos.
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The thought that
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21160
2000
A noção que
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you wouldn't want to transfer electric power wirelessly,
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23160
3000
eletricidade não seria transferida sem fio
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no one ever thought of that.
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26160
2000
não era sequer cogitada.
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They thought, "Who would use it if you didn't?"
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28160
2000
Eles pensavam: "Quem a usaria, se não fosse sem fio?"
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And so, in fact, he actually set about
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30160
3000
E assim, ele pôs-se
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doing a variety of things.
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33160
2000
a trabalhar em vários projetos.
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Built the Tesla coil. This tower was built
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35160
2000
Construiu a Bobina de Tesla. Esta torre foi
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on Long Island back at the beginning of the 1900s.
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37160
4000
construída em Long Island no início do século 20.
00:41
And the idea was, it was supposed to be able to transfer power
11
41160
2000
Sua finalidade era transmitir eletricidade
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anywhere on Earth.
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2000
a qualquer ponto da Terra.
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We'll never know if this stuff worked. Actually, I think the
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2000
Nunca saberemos se isso funcionava. Penso que
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Federal Bureau of Investigation
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47160
2000
o FBI
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took it down for security purposes,
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2000
a desmontou, por motivos de segurança,
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sometime in the early 1900s.
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3000
no início do século 20.
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But the one thing that did come out of electricity
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2000
Um aspecto da eletricidade que permaneceu
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is that we love this stuff so much.
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56160
2000
é o quanto a adoramos.
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I mean, think about how much we love this.
19
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2000
Pensem só o quanto adoramos isso.
01:00
If you just walk outside, there are trillions of dollars
20
60160
4000
Basta sair do prédio para vermos trilhões de dólares
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that have been invested in infrastructure around the world,
21
64160
2000
investidos em infra-estrutura ao redor do mundo,
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putting up wires to get power from where it's created
22
66160
3000
fios que levam a eletricidade do ponto onde foi criada
01:09
to where it's used.
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69160
2000
para onde é utilizada.
01:11
The other thing is, we love batteries.
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71160
3000
O outro aspecto é que adoramos baterias.
01:14
And for those of us that have an environmental element to us,
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74160
4000
Para aqueles que tem uma consciência ambiental,
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there is something like 40 billion
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78160
2000
pensem que cerca de 40 bilhões
01:20
disposable batteries built every year
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80160
2000
de baterias descartáveis são construídas a cada ano.
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for power that, generally speaking,
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82160
2000
Para eletricidade que, de forma geral,
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is used within a few inches or a few feet
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84160
3000
é utilizada no raio de poucos centímetros ou metros
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of where there is very inexpensive power.
30
87160
2000
de onde existe eletricidade bem barata.
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So, before I got here,
31
89160
3000
Antes de chegar aqui,
01:32
I thought, "You know, I am from North America.
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92160
2000
pensei, "Sou norte-americano.
01:34
We do have a little bit of a reputation in the United States."
33
94160
3000
Temos uma certa fama pelo nosso inglês."
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So I thought I'd better look it up first.
34
97160
2000
Assim, consultei o dicionário.
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So definition number six is the North American
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99160
3000
A sexta definição é a que usamos nos EUA
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definition of the word "suck."
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102160
3000
para a palavra "suck", ou um "porre".
01:45
Wires suck, they really do.
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105160
2000
Fios são um porre, de fato são.
01:47
Think about it. Whether that's you in that picture
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3000
Pensem sobre isso. Imaginem-se nesta foto,
01:50
or something under your desk.
39
110160
2000
ou aquilo que fica embaixo da sua mesa.
01:52
The other thing is, batteries suck too.
40
112160
3000
Aliás, baterias também são um porre.
01:55
And they really, really do.
41
115160
2000
Realmente são.
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Do you ever wonder what happens to this stuff?
42
117160
2000
Já pararam para imaginar o que acontece com elas?
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40 billion of these things built.
43
119160
2000
São construídas 40 bilhões dessas coisas.
02:01
This is what happens.
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121160
2000
É isso que acontece.
02:03
They fall apart, they disintegrate,
45
123160
2000
Elas se desmancham, se desintegram,
02:05
and they end up here.
46
125160
2000
e acabam aqui.
02:07
So when you talk about expensive power,
47
127160
3000
Assim, quando falamos de eletricidade cara,
02:10
the cost per kilowatt-hour
48
130160
4000
o custo por quilowatt-hora,
02:14
to supply battery power to something
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134160
2000
para abastecer algo com uma bateria,
02:16
is on the order of two to three hundred pounds.
50
136160
3000
é entre £ 200 e £300 -- ou R$ 600 e R$ 900.
02:19
Think about that.
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139160
2000
Pensem sobre isso.
02:21
The most expensive grid power in the world
52
141160
2000
A eletricidade pública mais cara do mundo
02:23
is thousandths of that.
53
143160
3000
é uma minúscula fração disto.
02:26
So fortunately, one of the other definitions
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146160
3000
Felizmente, uma outra definição de "suck"
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of "suck" that was in there, it does create a vacuum.
55
149160
3000
é algo que cria um vácuo.
02:32
And nature really does abhor a vacuum.
56
152160
3000
E a natureza de fato detesta vácuo.
02:35
What happened back a few years ago
57
155160
2000
Há alguns anos,
02:37
was a group of theoretical physicists at MIT
58
157160
4000
um grupo de físicos teóricos do MIT
02:41
actually came up with this concept of transferring power over distance.
59
161160
4000
chegaram a um conceito de transferência de eletricidade sobre uma distância.
02:45
Basically they were able to light a 60 watt light bulb
60
165160
4000
Conseguiram acendar uma lâmpada de 60 watts
02:49
at a distance of about two meters.
61
169160
2000
a uma distância de dois metros.
02:51
It got about 50 percent of the efficiency --
62
171160
3000
O sistema tinha uma eficiência de 50%.
02:54
by the way, that's still a couple thousand times
63
174160
2000
Isso, aliás, é algumas milhares de vezes
02:56
more efficient than a battery would be, to do the same thing.
64
176160
3000
mais eficiente que uma bateria, para fazer a mesma coisa.
02:59
But were able to light that,
65
179160
2000
Mas conseguiram acender a lâmpada,
03:01
and do it very successfully.
66
181160
2000
com muito sucesso.
03:03
This was actually the experiment. So you can see
67
183160
2000
Este foi o experimento. Como podem ver,
03:05
the coils were somewhat larger.
68
185160
3000
as bobinas eram maiores.
03:08
The light bulb was a fairly simple task, from their standpoint.
69
188160
3000
Do seu ponto de vista, a lâmpada era uma tarefa simples.
03:11
This all came from a professor
70
191160
3000
Isto partiu de um professor
03:14
waking up at night to the third night in a row
71
194160
2000
que acordou no meio da noite, três noites seguidas,
03:16
that his wife's cellphone was beeping
72
196160
2000
com o som do celular da esposa,
03:18
because it was running out of battery power.
73
198160
3000
avisando que estava com a bateria baixa.
03:21
And he was thinking, "With all the electricity that's out there in the walls,
74
201160
4000
Ele pensou: "Com toda essa eletricidade aí na parede,
03:25
why couldn't some of that just come into the phone so I could get some sleep?"
75
205160
3000
porque um pouco dela não poderia ir para o celular, para me deixar dormir?"
03:28
And he actually came up with this concept
76
208160
2000
Ele criou este conceito,
03:30
of resonant energy transfer.
77
210160
2000
de ressonância eletromagnética.
03:32
But inside a standard transformer are two coils of wire.
78
212160
4000
Dentro de um transformador padrão, existem duas bobinas de fios.
03:36
And those two coils of wire are really, really close to each other,
79
216160
3000
Essas duas bobinas de fios estão muito próximas uma da outra,
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and actually do transfer power
80
219160
4000
e transferem energia elétrica --
03:43
magnetically and wirelessly, only over a very short distance.
81
223160
3000
magneticamente ou sem fios -- atravessando uma curta distância.
03:46
What Dr. Soljacic figured out how to do
82
226160
3000
O que o Dr. Soljacic conseguiu fazer
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was separate the coils in a transformer
83
229160
3000
foi separar as bobinas no transformador,
03:52
to a greater distance than the size of those transformers
84
232160
4000
afastando-as a uma distância maior que a do transformador,
03:56
using this technology, which is not dissimilar
85
236160
2000
usando esta tecnologia, que não é muito diferente
03:58
from the way an opera singer shatters a glass on the other side of the room.
86
238160
4000
da forma que uma cantora de ópera consegue quebrar a taça do outro lado da sala.
04:02
It's a resonant phenomenon
87
242160
2000
É o fenômeno da ressonância,
04:04
for which he actually received a MacArthur Fellowship Award,
88
244160
3000
para o qual ele ganhou um prêmio MacArthur Fellowship,
04:07
which is nicknamed the Genius Award,
89
247160
2000
que é conhecido como o Prêmio dos Gênios,
04:09
last September, for his discovery.
90
249160
3000
em setembro passado, pela sua descoberta.
04:12
So how does it work?
91
252160
2000
E como funciona isto?
04:14
Imagine a coil. For those of you that are engineers,
92
254160
3000
Imaginem uma bobina. Para vocês engenheiros,
04:17
there's a capacitor attached to it too.
93
257160
2000
também existe um capacitor que faz parte.
04:19
And if you can cause that coil to resonate,
94
259160
3000
Se você conseguir fazer a bobina ressonar,
04:22
what will happen is it will pulse
95
262160
2000
ela pulsará,
04:24
at alternating current frequencies --
96
264160
2000
em freqüências de corrente alternada,
04:26
at a fairly high frequency, by the way.
97
266160
3000
a uma freqüência bastante alta, aliás.
04:29
And if you can bring another device
98
269160
4000
Se conseguirmos trazer um outro dispositivo
04:33
close enough to the source,
99
273160
2000
próximo suficiente da fonte,
04:35
that will only work at exactly that frequency,
100
275160
3000
e que funcione apenas nessa exata freqüência,
04:38
you can actually get them to do what's called strongly couple,
101
278160
4000
eles ficarão intensamente acoplados,
04:42
and transfer magnetic energy between them.
102
282160
4000
e transferirão energia eletromagnética entre eles.
04:46
And then what you do is, you start out with electricity,
103
286160
2000
Acontece o seguinte: Começamos com eletricidade,
04:48
turn it into magnetic field, take that magnetic field,
104
288160
2000
que é convertida em um campo magnético,
04:50
turn it back into electricity,
105
290160
2000
que é novamente convertido em eletricidade.
04:52
and then you can use it.
106
292160
3000
Para que possamos usá-la.
04:55
Number one question I get asked.
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295160
2000
A pergunta mais feita:
04:57
I mean, people are worried about cellphones being safe.
108
297160
2000
Afinal, existe toda uma preocupação com a segurança de celulares.
04:59
You know. What about safety?
109
299160
2000
Isso é seguro?
05:01
The first thing is this is not a "radiative" technology.
110
301160
2000
Em primeiro lugar: Isto não é uma tecnologia radiante.
05:03
It doesn't radiate.
111
303160
2000
Não irradia nada.
05:05
There aren't electric fields here. It's a magnetic field.
112
305160
3000
Não temos campos elétricos. É um campo magnético.
05:08
It stays within either what we call the source,
113
308160
2000
Ele se restringe ao que chamamos de fonte,
05:10
or within the device.
114
310160
2000
e ao dispositivo.
05:12
And actually, the magnetic fields we're using
115
312160
2000
Além do mais, os campos magnéticos utilizados
05:14
are basically about the same as the Earth's magnetic field.
116
314160
3000
são essencialmente iguais aos campos magnéticos da Terra.
05:17
We live in a magnetic field.
117
317160
2000
Vivemos em um campo magnético.
05:19
And the other thing that's pretty cool about the technology is
118
319160
3000
Uma outra coisa bacana desta tecnologia é que
05:22
that it only transfers energy to things that work at exactly the same frequency.
119
322160
4000
transfere energia apenas às coisas que operam exatamente na mesma freqüência.
05:26
And it's virtually impossible in nature to make that happen.
120
326160
4000
Na natureza, é praticamente impossível que isto aconteça.
05:30
Then finally we have governmental bodies everywhere
121
330160
2000
Além do mais, existem todo tipo de órgãos governamentais
05:32
that will regulate everything we do.
122
332160
2000
que regularão qualquer coisa que fizermos.
05:34
They've pretty much set field exposure limits,
123
334160
2000
E que já determinaram limites de exposição para estes campos,
05:36
which all of the things in the stuff I'll show you today
124
336160
2000
e tudo o que mostramos hoje
05:38
sort of sit underneath those guidelines.
125
338160
3000
está bem abaixo desses limites.
05:41
Mobile electronics.
126
341160
2000
Objetos eletrônicos portáteis.
05:43
Home electronics.
127
343160
2000
Objetos eletrônicos domésticos.
05:45
Those cords under your desk, I bet everybody here
128
345160
2000
Aposto que todos vocês têm um monte de fios por baixo da mesa,
05:47
has something that looks like that or those batteries.
129
347160
3000
ou um monte de baterias.
05:50
There are industrial applications.
130
350160
2000
Existem usos industriais.
05:52
And then finally, electric vehicles.
131
352160
2000
E, finalmente, veículos elétricos.
05:54
These electric cars are beautiful.
132
354160
2000
Carros elétricos são maravilhosos.
05:56
But who is going to want to plug them in?
133
356160
3000
Mas quem vai ligá-los na tomada?
05:59
Imagine driving into your garage -- we've built a system to do this --
134
359160
3000
Imaginem-se entrando em suas garagens -- já criamos um sistema que faz isso --
06:02
you drive into your garage, and the car charges itself,
135
362160
4000
ao entrar na garagem, o carro carrega sua bateria sozinho.
06:06
because there is a mat on the floor that's plugged into the wall.
136
366160
3000
Isto porque existe uma placa no piso, conectada à rede elétrica.
06:09
And it actually causes your car to charge safely and efficiently.
137
369160
4000
Essa placa sozinha carrega a bateria do carro de forma segura e eficiente.
06:13
Then there's all kinds of other applications. Implanted medical devices,
138
373160
3000
Existem muitos outros usos. Dispositivos médicos implantados nos pacientes.
06:16
where people don't have to die of infections anymore
139
376160
2000
As pessoas não morrerão mais de infecções,
06:18
if you can seal the thing up.
140
378160
2000
se pudermos selar esses dispositivos.
06:20
Credit cards, robot vacuum cleaners.
141
380160
2000
Cartões de crédito, aspiradores de pó robôs.
06:22
So what I'd like to do is take a couple minutes
142
382160
2000
Vou agora demonstrar a vocês
06:24
and show you, actually, how it works.
143
384160
4000
como isso funciona.
06:28
And what I'm going to do is to show you pretty much what's here.
144
388160
5000
Vou mostrar o que temos aqui.
06:33
You've got a coil.
145
393160
3000
Temos uma bobina.
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That coil is connected to an R.F. amplifier
146
396160
3000
Essa bobina é conectada a um amplificador de rádio freqüência
06:39
that creates a high-frequency oscillating magnetic field.
147
399160
4000
que cria um campo magnético oscilante de alta freqüência.
06:43
We put one on the back of the television set.
148
403160
2000
Instalamos um na parte traseira desta televisão.
06:45
By the way, I do make it look a little bit easier than it is.
149
405160
3000
Aliás, estou simplificando um pouco a coisa.
06:48
There's lots of electronics and secret sauce
150
408160
2000
Tem um monte de eletrônica e um molho secreto,
06:50
and all kinds of intellectual property that go into it.
151
410160
5000
além de muito propriedade intelectual.
06:55
But then what's going to happen is, it will create a field.
152
415160
3000
Isso tudo criará um campo,
06:58
It will cause one to get created
153
418160
2000
que criará um outro campo,
07:00
on the other side.
154
420160
3000
do outro lado.
07:03
And if the demo gods are willing,
155
423160
2000
Se os deuses da demonstração permitirem,
07:05
in about 10 seconds or so we should see it.
156
425160
2000
em 10 segundos vocês verão.
07:07
The 10 seconds actually are because we --
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427160
2000
Os 10 segundos são necessários porque --
07:09
I don't know if any of you have ever thought about plugging a T.V. in
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429160
3000
Não sei se vocês param para pensar em colocar a TV na tomada
07:12
when you use just a cord.
159
432160
2000
quando a TV usa uma tomada.
07:14
Generally, you have to go over and hit the button. So I thought
160
434160
2000
Normalmente, a gente apenas aperta o botão do liga/desliga. Pensei em
07:16
we put a little computer in it that has to wake up
161
436160
2000
incluir um computador que é ligado
07:18
to tell it to do that.
162
438160
4000
e manda fazer isso.
07:26
So, I'll plug that in.
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446160
2000
Vou colocar isto na tomada.
07:28
It creates a magnetic field here.
164
448160
3000
Isto cria um campo magnético aqui.
07:31
It causes one to be created out here.
165
451160
2000
Que por sua vez cria um outro aqui.
07:33
And as I said, in sort of about 10 seconds
166
453160
3000
E, como eu disse, em uns 10 segundos
07:36
we should start to see ...
167
456160
4000
veremos...
07:40
This is a commercially --
168
460160
2000
Esta é um --
07:42
(Applause)
169
462160
7000
(aplauso)
07:49
available color television set.
170
469160
3000
aparelho de TV disponível no mercado.
07:52
Imagine, you get one of these things. You want to hang them on the wall.
171
472160
2000
Imaginem, se vocês tiverem isso, vão querer pendurar na parede.
07:54
How many people want to hang them on the wall?
172
474160
2000
Quantos de vocês gostariam de pendurá-los na parede?
07:56
Think about it. You don't want those ugly cords coming down.
173
476160
2000
Pensem. Não haveria todos aqueles fios horríveis por todo lado.
07:58
Imagine if you can get rid of it.
174
478160
2000
Imaginem livrarem-se dos fios.
08:00
The other thing I wanted to talk about was safety.
175
480160
2000
Outro aspecto que eu gostaria de abordar é a segurança.
08:02
So, there is nothing going on. I'm okay.
176
482160
4000
Vejam, não há nada acontecendo. Estou ótimo.
08:06
And I'll do it again, just for safety's sake.
177
486160
2000
Vou fazê-lo novamente. Pela segurança.
08:08
Almost immediately, though, people ask,
178
488160
3000
Na mesma hora, as pessoas perguntam:
08:11
"How small can you make this? Can you make this small enough?"
179
491160
3000
"Dá prá reduzir o tamanho disso? Quão pequeno pode ficar?
08:14
Because remember Dr. Soljacic's original idea
180
494160
4000
Lembrem-se que a idéia original do Dr. Soljacic surgiu
08:18
was his wife's cellphone beeping.
181
498160
2000
com o celular da esposa tocando.
08:20
So, I wanted to show you something.
182
500160
3000
Portanto, gostaria de mostrar-lhes algo.
08:23
We're an equal opportunity designer of this sort of thing.
183
503160
2000
Criamos para todos tipos de aparelhos.
08:25
This a Google G1.
184
505160
2000
Este é um Google G1.
08:27
You know, it's the latest thing that's come out.
185
507160
2000
É a coisa mais recente a surgir.
08:29
It runs the Android operating system.
186
509160
2000
Usa o sistema operacional Android.
08:31
I think I heard somebody talk about that before.
187
511160
2000
Penso que já ouvi alguém falando disso.
08:33
It's odd. It has a battery.
188
513160
2000
Está ligado. Tem uma bateria.
08:35
It also has coiled electronics
189
515160
2000
Mas também tem componentes eletrônicos com bobinas
08:37
that WiTricity has put into the back of it.
190
517160
2000
que a WiTricity instalou.
08:39
And if I can get the camera --
191
519160
3000
Se a câmera chegar mais perto,
08:42
okay, great --
192
522160
2000
OK, ótimo,
08:44
you'll see, as I get sort of close...
193
524160
6000
vocês verão, ao chegar mais perto...
08:50
you're looking at a cellphone powered completely wirelessly.
194
530160
4000
um celular alimentado sem fio.
08:54
(Applause)
195
534160
5000
(aplausos)
08:59
And I know some of you are Apple aficionados.
196
539160
3000
Sei que alguns de vocês são fãs da Apple.
09:02
So, you know they don't make it easy at Apple to get inside their phones.
197
542160
2000
Vocês sabem que a Apple não gosta que mexam dentro de seus telefones.
09:04
So we put a little sleeve on the back,
198
544160
2000
Assim, instalamos uma capa na parte posterior.
09:06
but we should be able to get this guy to wake up too.
199
546160
3000
E acho que vamos conseguir fazer este cara funcionar também.
09:09
And those of you that have an iPhone recognize the green center.
200
549160
7000
Aqueles de vocês que têm um Iphone reconhecerão o centro verde.
09:16
(Applause)
201
556160
1000
(aplausos)
09:17
And Nokia as well.
202
557160
2000
Assim como a Nokia.
09:19
You'll see that what we did there is put a little thing in the back, to do that,
203
559160
4000
Vocês verão que aqui, também, colocamos uma capa na parte traseira.
09:23
and it probably beeps, actually, as it goes on as well.
204
563160
3000
E provavelmente também soará ao ser ligado.
09:26
But they typically use it to light up the screen.
205
566160
2000
Normalmente usam o som para ligar a tela.
09:28
So, imagine these things could go ... they could go in your ceiling.
206
568160
3000
Portanto, imaginem, essas coisas podem ser instaladas no teto.
09:31
They could go in the floor. They could go, actually, underneath your desktop.
207
571160
3000
No piso. Podem até ficar por baixo da sua mesa.
09:34
So that when you walk in or you come in from home,
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574160
3000
Assim, quando você entrar, ou chegar de casa,
09:37
if you carry a purse, it works in your purse.
209
577160
2000
se você carregar uma bolsa, funciona dentro da bolsa.
09:39
You never have to worry about plugging these things in again.
210
579160
4000
Nunca mais terão de colocar essas coisas na tomada.
09:43
And think of what that would do for you.
211
583160
2000
E pensem em tudo o que isso pode fazer por vocês.
09:45
So I think in closing,
212
585160
4000
Portanto, para encerrar,
09:49
sort of in the immortal visions of The New Yorker magazine,
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589160
4000
vou mostrar um daqueles desenhos da The New Yorker Magazine,
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I thought I'd put up one more slide.
214
593160
4000
neste próximo slide.
09:57
And for those of you who can't read it, it says,
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597160
2000
Para aqueles que não conseguem ler, a legenda diz:
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"It does appear to be some kind of wireless technology."
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599160
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"Aparentemente é algum tipo de tecnologia sem fio."
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So, thank you very much.
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601160
2000
Muito obrigado.
10:03
(Applause)
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603160
1000
(aplausos)
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