À medida que o nosso corpo e o fundo do mar se enchem de cada vez mais dispositivos eletrónicos, garantir uma fonte de energia segura e constante torna-se um desafio crítico. Os métodos de carregamento sem fios mais comuns, como a indução eletromagnética ou a radiofrequência (RF), perdem eficácia nestes ambientes, transferindo pouca energia, tendo um alcance limitado e arriscando interferências com outros aparelhos eletrónicos.
O problema do carregamento sem fios tradicional
Para contornar estas limitações, equipas de investigação do Korea Institute of Science and Technology (KIST) e da Universidade da Coreia estão a explorar o potencial do ultrassom. Ao contrário das ondas de RF, as ondas de ultrassom são menos absorvidas pelos tecidos humanos e causam menos interferências, tornando-as ideais para alimentar implantes médicos e dispositivos usados sobre a pele.
A solução sónica: um recetor flexível e potente
Uma equipa liderada pelo Dr. Sunghoon Hur e pelo Professor Hyun-Cheol Song desenvolveu um recetor ultrassónico flexível, construído com materiais piezoelétricos avançados. Este dispositivo inovador funciona mesmo quando dobrado e adere perfeitamente a superfícies curvas, como a pele. Nos testes, conseguiu demonstrar uma capacidade notável:
Forneceu 20 milliwatts de potência através de 3 cm de água.
Forneceu 7 milliwatts através de 3 cm de pele.
Esta quantidade de energia é mais do que suficiente para operar pequenos dispositivos, como sensores vestíveis ou implantes. A equipa demonstrou ainda que o recetor pode ser usado para carregar baterias, abrindo portas para implantes de longa duração que não necessitam de cirurgias frequentes para substituição da bateria.
"Com esta investigação, demonstrámos que a tecnologia de transmissão de energia sem fios por ultrassom pode ser aplicada de forma prática", afirmou o Dr. Hur. "Planeamos realizar mais investigação para a miniaturização e comercialização, de modo a acelerar a aplicação prática da tecnologia."
Nanogeradores levam a tecnologia ainda mais longe
Paralelamente, outros cientistas têm estudado nanogeradores triboelétricos alimentados por ultrassom (US-TENGs). Estes dispositivos conseguem enviar energia através da pele sem necessidade de cirurgia, mas historicamente debatiam-se com uma baixa potência e rigidez.
Para superar estes obstáculos, foi desenvolvida uma nova versão chamada US-TENGDF-B. Graças a um design especial, consegue produzir mais energia com um ultrassom mais suave e a uma maior distância. Este modelo melhorado atingiu cerca de 26 volts e forneceu 6.7 milliwatts ao carregar uma bateria a 35 mm de distância, mantendo-se estável mesmo quando dobrado.
O futuro da energia para dispositivos médicos e subaquáticos
Em conjunto, estas tecnologias mostram um enorme potencial para alimentar de forma segura a eletrónica de baixo consumo, tanto dentro do corpo humano como debaixo de água. No futuro, poderão fazer com que dispositivos como pacemakers, neuroestimuladores, sensores subaquáticos e até drones funcionem de forma mais fiável e por mais tempo, eliminando a necessidade de carregamentos ou substituições frequentes.
Nenhum comentário
Seja o primeiro!