Tecnologia de carregamento sem fio por ultrassom avança no Brasil

No mundo da tecnologia, onde cada vez mais aparelhos são usados dentro do corpo ou em ambientes aquáticos, encontrar um jeito seguro e constante de mantê-los funcionando é um grande desafio. Métodos comuns de carregamento sem fio, como indução eletromagnética ou radiofrequência (RF), costumam falhar nesses lugares. Eles transferem pouca energia, não chegam muito longe e podem causar problemas com outros eletrônicos por perto.

Para resolver essa questão, pesquisadores do Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia (KIST) e da Universidade da Coreia estão explorando o uso do ultrassom. Diferente das ondas de RF, o ultrassom é menos absorvido pelos tecidos humanos e provoca menos interferência. Isso o torna mais indicado para carregar implantes médicos e dispositivos usados na pele, abrindo novas possibilidades para a saúde e monitoramento.

Uma Nova Abordagem para a Energia

A equipe, liderada pelo Dr. Sunghoon Hur e pelo Professor Hyun-Cheol Song, desenvolveu um receptor ultrassônico flexível, utilizando materiais piezelétricos avançados. Esses materiais geram eletricidade quando são pressionados ou vibrados por ondas sonoras, o que é perfeito para essa aplicação. Esse novo receptor funciona mesmo quando é dobrado e consegue aderir bem a superfícies curvas, como a pele.

Testes mostraram que ele pode entregar 20 milwatts de energia sem fio através de 3 centímetros de água. Além disso, conseguiu transferir 7 milwatts através de 3 centímetros de pele, uma quantidade suficiente para alimentar aparelhos pequenos. Pense em sensores vestíveis ou implantes médicos que exigem pouca energia para operar.

A pesquisa também indicou que esse receptor pode carregar baterias. Isso significa que, no futuro, implantes que precisam de bateria talvez não precisem de cirurgias frequentes para a troca, o que seria um alívio para muitos pacientes. O Dr. Hur comentou sobre a pesquisa, afirmando que a tecnologia de transmissão de energia sem fio usando ultrassom tem aplicação prática. A equipe planeja seguir pesquisando para tornar o sistema menor e mais acessível.

Avanços em Nanogeradores Ultrassônicos

Outra linha de pesquisa envolve os nanogeradores triboelétricos alimentados por ultrassom, conhecidos como US-TENGs. Esses dispositivos são capazes de enviar energia através da pele sem a necessidade de cirurgia. Contudo, as versões anteriores tinham limitações, como baixa potência de saída e pouca flexibilidade.

Para melhorar isso, uma nova versão chamada US-TENGDF-B (dielectric-ferroelectric boosted US-TENG) foi criada. Este modelo usa um design especial que permite produzir mais energia com ultrassom mais suave e a uma distância maior. Isso representa um avanço significativo, tornando a tecnologia mais eficiente e menos invasiva.

O dispositivo aprimorado alcançou cerca de 26 volts e entregou 6,7 milwatts ao carregar uma bateria a 35 milímetros de distância. Sua estabilidade, mesmo quando dobrado, o torna útil para partes curvas do corpo ou em implantes, como corações artificiais. Os pesquisadores acreditam que é uma solução eficaz para o carregamento sem fio de curto prazo em sistemas flexíveis dentro do corpo.

O Caminho à Frente para Dispositivos Conectados

Em conjunto, essas tecnologias mostram um potencial real para alimentar eletrônicos de baixa energia de forma segura, tanto na água quanto dentro do corpo humano. Elas podem contribuir para que dispositivos futuros, como marcapassos, neuroestimuladores, sensores subaquáticos e até mesmo drones, funcionem por mais tempo e de maneira mais confiável. Assim, a necessidade de carregamentos ou substituições frequentes pode ser reduzida, otimizando o uso e a durabilidade desses aparelhos.

Este conteúdo foi auxiliado por Inteligência Artificial, mas escrito e revisado por um humano.
Via Neowin