Cientistas utilizam corpo humano como “carregador sem fio” para alimentar dispositivos vestíveis. Entenda - Programadores Brasil
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Cientistas utilizam corpo humano como “carregador sem fio” para alimentar dispositivos vestíveis. Entenda

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Os avanços na tecnologia, principalmente, de dispositivos vestíveis, estão remodelando a maneira como vivemos, trabalhamos e nos divertimos, e também como os cuidados de saúde são prestados e recebidos. Os vestíveis que entraram na vida cotidiana incluem relógios inteligentes e fones de ouvido sem fio, enquanto no ambiente de saúde, os dispositivos comuns incluem injetores vestíveis, patches de monitoramento de eletrocardiograma (ECG), aparelhos auditivos e muito mais.

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Mas, um grande ponto problemático para o uso desses wearables é a questão de mantê-los, adequadamente e convenientemente, alimentados. Conforme o número de vestíveis usados ​​aumenta, a necessidade de carregar várias baterias aumenta simultaneamente, consumindo grandes quantidades de eletricidade. Então, muitos usuários acabam achando complicado carregar vários dispositivos todos os dias, sem contar com as interrupções do serviço, que ocorrem inconvenientemente quando as baterias acabam.

Portanto, uma equipe de pesquisadores, liderada pelo professor Jerald Yoo do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação, da Universidade Nacional de Singapura (NUS), desenvolveu uma solução para esses problemas. Ou seja, sua tecnologia permite que um único dispositivo, como um telefone celular colocado no bolso, ligue sem fio outros dispositivos vestíveis no corpo do usuário. Dessa forma, o corpo humano é usado como meio de transmissão de energia. Por isso, o novo sistema da equipe tem uma vantagem adicional – ele pode coletar energia não utilizada de eletrônicos em um ambiente típico de casa ou escritório para alimentar os wearables.

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Uma equipe liderada pelo professor associado Jerald Yoo (à esquerda) desenvolveu uma nova solução de alimentação sem fio para wearables. 
Com ele estão dois membros da equipe: Sra. Li Jiamin (no centro), que tem um transmissor em seu pulso direito e um receptor conectado a um relógio inteligente em seu pulso esquerdo, e o Sr. Dong Yilong (à direita), que está segurando um painel exibindo a tecnologia. (Imagem: NUSNews)

Usando o corpo humano como meio de transmissão de energia

Em suma, para estender a vida útil da bateria e manter operações totalmente autônomas – embora sem fio – de dispositivos vestíveis, abordagens de transmissão e coleta de energia são necessárias. No entanto, as abordagens convencionais para energizar vestíveis na área do corpo são limitadas pela distância que a energia pode ser transmitida, o “caminho” que a energia pode percorrer sem enfrentar obstáculos e a estabilidade do movimento da energia. Como tal, nenhum dos métodos atuais foi capaz de fornecer energia sustentável para vestíveis colocados em todo o corpo humano.

Então, a equipe da NUS decidiu virar o jogo nessas limitações projetando um sistema receptor e transmissor que usa o próprio obstáculo da alimentação sem fio – o corpo humano – como meio de transmissão e coleta de energia. Para esclarecer, cada receptor e transmissor contém um chip que é usado como trampolim para estender a cobertura por todo o corpo.

Mas, para isso, o usuário só precisa colocar o transmissor em uma única fonte de energia, como o relógio inteligente no pulso, enquanto vários receptores podem ser colocados em qualquer lugar do corpo da pessoa. O sistema então aproveita a energia da fonte para alimentar vários wearables no corpo do usuário por meio de um processo denominado como transmissão de energia acoplada ao corpo. Dessa forma, o usuário só precisará carregar um dispositivo e os demais usados ​​podem ser ligados simultaneamente a partir dessa única fonte. Portanto, os experimentos da equipe mostraram que seu sistema permite que uma única fonte de energia totalmente carregada ligue até 10 dispositivos vestíveis no corpo, por um período de mais de 10 horas.

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Utilizando energia do meio ambiente na tecnologia vestível

Como uma fonte complementar de energia, a equipe da NUS também analisou a coleta de energia do meio ambiente. A pesquisa descobriu que ambientes típicos de escritório e casa têm ondas eletromagnéticas (EM) parasitas às quais as pessoas estão expostas o tempo todo, por exemplo, de um laptop em execução. Então, o novo receptor da equipe elimina as ondas EM do ambiente e, por meio de um processo conhecido como energia acoplada ao corpo, o corpo humano é capaz de coletar essa energia para alimentar os dispositivos vestíveis, independentemente de sua localização.

Abrindo caminho para wearables menores e sem bateria

No entanto, sobre os benefícios do método de sua equipe, o professor Yoo disse que “as baterias estão entre os componentes mais caros em dispositivos vestíveis e adicionam volume ao design. Mas, nosso sistema exclusivo tem o potencial de omitir a necessidade de baterias, permitindo que os fabricantes miniaturizem os aparelhos e, ao mesmo tempo, reduzam significativamente o custo de produção. Mais empolgante, sem as restrições de baterias, nosso desenvolvimento pode permitir a próxima geração de aplicativos vestíveis, como patches de ECG, acessórios de jogos e diagnósticos remotos (telemedicina)”, esclareceu.

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A equipe da NUS continuará aumentando a eficiência de alimentação de seu sistema transmissor / receptor, com a esperança de que, no futuro, qualquer dispositivo de transmissão de energia, seja um telefone celular ou relógio inteligente do usuário, por exemplo, possa satisfazer as demandas de energia de rede de todos os outros wearables no corpo, permitindo assim uma vida útil mais longa da bateria.

O estudo foi publicado na última quinta-feira (10) na revista Nature Electronics.

*Com informações NUSNews*


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