06/01/2023 - 13:35
Embora estejamos apenas começando a colher as vantagens da tecnologia sem fio 5G, pesquisadores de todo o mundo já estão trabalhando duro no futuro: 6G. Um dos avanços mais promissores nas telecomunicações 6G é a possibilidade de Visible Light Communication (VLC), que é como uma versão sem fio da fibra ótica, usando flashes de luz para transmitir informações. Agora, uma equipe de pesquisadores da Universidade de Massachusetts Amherst (EUA) anunciou que inventou uma maneira inovadora e de baixo custo de coletar a energia residual de VLC usando o corpo humano como antena. Essa energia residual pode ser reciclada para alimentar uma série de dispositivos vestíveis ou até mesmo eletrônicos maiores.
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“A VLC é bastante simples e interessante”, disse Jie Xiong, professor de ciências da informação e da computação na Universidade de Massachusetts Amherst e autor sênior do artigo. “Em vez de usar sinais de rádio para enviar informações sem fio, ela usa a luz dos LEDs que podem ligar e desligar até um milhão de vezes por segundo.” Parte do apelo da VLC é que a infraestrutura já está em toda parte – nossos domicílios, veículos, postes e escritórios são todos iluminados por lâmpadas de LED, que também podem transmitir dados. “Qualquer coisa com uma câmera, como nossos smartphones, tablets ou laptops, pode ser o receptor”, afirmou Xiong.
Vazamento de radiofrequência
Anteriormente, Xiong e o primeiro autor Minhao Cui, pós-graduando em ciências da informação e da computação na Universidade de Massachusetts Amherst, mostraram que há um “vazamento” significativo de energia em sistemas VLC, porque os LEDs também emitem “sinais de radiofrequência de canal lateral” ou ondas de rádio. Se essa energia de radiofrequência vazada pudesse ser coletada, ela poderia ser usada.
A primeira tarefa da equipe foi projetar uma antena de fio de cobre enrolado para coletar a radiofrequência vazada, o que eles fizeram. Mas como maximizar a captação de energia?
A equipe experimentou todos os tipos de detalhes de design, desde a espessura do fio até o número de vezes que ele foi enrolado, mas também notou que a eficiência da antena variava de acordo com o que a antena tocava. Eles tentaram apoiar a bobina em plástico, papelão, madeira e aço, bem como tocá-la em paredes de diferentes espessuras, telefones ligados e desligados e laptops. E então Cui teve a ideia de ver o que acontecia quando a bobina estava em contato com um corpo humano.
Imediatamente, ficou claro que um corpo humano é o melhor meio para amplificar a capacidade da bobina de coletar energia de radiofrequência vazada, até dez vezes mais do que a bobina sozinha.
Equilíbrio certo
Depois de muita experimentação, a equipe criou o “Bracelet+”, uma simples bobina de fio de cobre usada como uma pulseira na parte superior do antebraço. Embora o design possa ser adaptado para uso como anel, cinto, tornozeleira ou colar, o bracelete parecia oferecer o equilíbrio certo entre coleta de energia e facilidade de uso.
“O design é barato – menos de 50 centavos de dólar”, observam os autores, cujo artigo ganhou o prestigioso prêmio de melhor artigo da Association for Computing Machinery’s Conference on Embedded Networked Sensor Systems. “Mas o Bracelet+ pode atingir até microwatts, o suficiente para suportar muitos sensores, como sensores de monitoramento de saúde no corpo, que requerem pouca energia para funcionar devido à sua baixa frequência de amostragem e longa duração do modo de hibernação.”
“Em última análise”, resumiu Xiong, “queremos ser capazes de colher energia residual de todos os tipos de fontes para alimentar a tecnologia futura”.
