Alimentação Sem Fio de Múltiplos Dispositivos Vestíveis a Partir de Fonte Única

Avanços em tecnologia vestível estão remodelando a forma como vivemos, trabalhamos e nos divertimos e também como a saúde é entregue e recebida. Wearables que se integraram à vida cotidiana incluem smartwatches e fones de ouvido sem fio, enquanto no ambiente de saúde, dispositivos comuns incluem injetores vestíveis, adesivos de monitoramento de eletrocardiograma (ECG), aparelhos auditivos e mais.

Um grande ponto problemático enfrentado no uso desses wearables é a questão de mantê-los adequadamente e convenientemente alimentados. À medida que o número de wearables que se usa aumenta, a necessidade de carregar múltiplas baterias aumenta em tandem, consumindo enormes quantidades de eletricidade. Muitos usuários acham cansativo carregar numerosos dispositivos todos os dias, e interrupções inconvenientes de serviço ocorrem quando as baterias acabam.

Uma equipe de pesquisa do Instituto de Saúde da Universidade Nacional de Cingapura (NUS) desenvolveu uma solução para esses problemas. Sua tecnologia permite que um único dispositivo, como um telefone celular colocado no bolso, alimente sem fio outros dispositivos vestíveis no corpo do usuário, usando o corpo humano como meio para transmissão de energia. O sistema inovador da equipe tem uma vantagem adicional — pode colher energia não utilizada de eletrônicos em um ambiente doméstico ou de escritório típico para alimentar os wearables.

Para estender a vida útil da bateria e sustentar operações sem fio totalmente autônomas de dispositivos vestíveis, abordagens de colheita de energia e transmissão sem fio são desejáveis. No entanto, abordagens convencionais para alimentar wearables de área corporal 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 de energia. Como tal, nenhum dos métodos atuais conseguiu fornecer energia sustentável a wearables colocados ao redor de todo o corpo humano.

A equipe da NUS decidiu inverter essas limitações projetando um sistema receptor e transmissor que usa o próprio obstáculo na transmissão sem fio de energia — o corpo humano — como meio para transmissão de energia e colheita de energia. Cada receptor e transmissor contém um chip que é usado como trampolim para estender a cobertura por todo o corpo.

Um usuário só precisa colocar o transmissor em uma única fonte de energia, como o smartwatch no pulso, enquanto múltiplos receptores podem ser colocados em qualquer lugar no corpo da pessoa. O sistema então aproveita energia da fonte para alimentar múltiplos wearables no corpo do usuário via um processo denominado transmissão de energia acoplada ao corpo. Dessa forma, o usuário precisará carregar apenas um dispositivo, e o resto dos gadgets que são usados podem ser alimentados simultaneamente a partir dessa única fonte. Os experimentos da equipe mostraram que seu sistema permite que uma única fonte de energia totalmente carregada alimente até 10 dispositivos vestíveis no corpo, por uma duração de mais de 10 horas.

Como fonte complementar de energia, a equipe da NUS também investigou colheita de energia do ambiente. Sua pesquisa descobriu que ambientes típicos de escritório e casa têm ondas eletromagnéticas (EM) parasitas às quais as pessoas são expostas o tempo todo, por exemplo, de um laptop em funcionamento. O receptor inovador da equipe recolhe as ondas EM do ambiente, e através do processo de alimentação acoplada ao corpo, o corpo humano é capaz de colher essa energia para alimentar os dispositivos vestíveis, independentemente de suas localizações ao redor do corpo.

Sobre os benefícios do método de sua equipe, o Professor Yoo disse: "Baterias estão entre os componentes mais caros em dispositivos vestíveis, e adicionam volume ao design. Nosso sistema único tem o potencial de eliminar a necessidade de baterias, permitindo que fabricantes miniaturizem os gadgets enquanto reduzem significativamente o custo de produção. Mais empolgante, sem as restrições de baterias, nosso desenvolvimento pode permitir a próxima geração de aplicações vestíveis, como adesivos ECG, acessórios de jogos e diagnósticos remotos." A equipe da NUS continuará a melhorar a eficiência de alimentação de seu sistema transmissor/receptor.

Para informações, contate a Sra. Carolyn Fong em Este endereço de email está sendo protegido de spambots. Você precisa de JavaScript habilitado para visualizá-lo..