Energia
Redação do Site Inovação Tecnológica - 26/05/2025
Esquema do receptor ultrass?nico que demonstra como ele pode ser dobrado e deformado durante o processo de carregamento sem fio da bateria de um dispositivo m?dico inserido no corpo.
[Imagem: KIST]
Recarregamento ultrass?nico
Apesar de j? existirem v?rias vers?es de tecnologias de recarregamento de baterias ? dist?ncia, sem fios, nenhuma ainda se mostrou capaz de suprir todas as exig?ncias dos implantes m?dicos, e menos ainda das aplica??es subaqu?ticas.
Os m?todos convencionais de carregamento sem fio, como indu??o eletromagn?tica e carregamento por radiofrequ?ncia, utilizados em celulares e fones de ouvido, apresentam curtas dist?ncias de transmiss?o, s?o muito sens?veis ? interfer?ncia eletromagn?tica e, pior de tudo, s?o muito ineficientes na transfer?ncia de energia atrav?s de meios ?midos, como os tecidos biol?gicos.
Por isso, Iman Imani e colegas do Instituto de Ci?ncia e Tecnologia da Coreia do Sul (KIST) se voltaram para o ultrassom como uma nova alternativa para a transfer?ncia de energia sem fio. O ultrassom tem a vantagem de ser menos agressivo ao ser humano e menos absorvido pelos tecidos, permitindo uma transfer?ncia de energia mais confi?vel em dispositivos implant?veis e aderentes ? pele.
O prot?tipo superou v?rias das limita??es dos m?todos de transmiss?o de energia sem fio existentes, ao mesmo tempo em que conta com uma biocompatibilidade aprimorada. Al?m disso, o receptor ultrass?nico ? flex?vel, mantendo seu desempenho mesmo quando dobrado para se amoldar ao corpo humano.
Em particular, os pesquisadores melhoraram drasticamente a efici?ncia da convers?o de energia, em compara??o com receptores ultrass?nicos desenvolvidos anteriormente, gra?as ao uso de materiais piezoel?tricos de alta efici?ncia e um projeto estrutural in?dito, que se adapta perfeitamente ?s curvas do corpo humano, ao mesmo tempo em que alcan?a uma convers?o de energia est?vel.
Os materiais usados e a estrutura do dispositivo garantiram uma efici?ncia in?dita.
[Imagem: Iman M. Imani et al. - 10.1002/adma.202419264]
Transmiss?o de energia sem fio por ultrassom
O prot?tipo constru?do pela equipe transmite 20 mW de pot?ncia a uma dist?ncia de 3 cm debaixo d'?gua, e 7 mW a uma profundidade de 3 cm da pele. Essa pot?ncia ? suficiente para alimentar continuamente dispositivos vest?veis de baixa pot?ncia ou dispositivos m?dicos implant?veis.
O rendimento ? t?o bom que a equipe j? fala na comercializa??o da sua tecnologia de recarregamento sem fios ultrass?nica. Para come?ar, o foco est? nos dispositivos m?dicos, como marcapassos, neuroestimuladores e sensores vest?veis. Mas a tecnologia tamb?m poder? ser aplicada a drones subaqu?ticos e sensores marinhos, que requerem fornecimento de energia de longo prazo.
"Por meio desta pesquisa, demonstramos que a tecnologia de transmiss?o de energia sem fio por ultrassom pode ser aplicada na pr?tica," disse o professor Sunghoon Hur. "Planejamos conduzir mais pesquisas para miniaturiza??o e comercializa??o para acelerar a aplica??o pr?tica desta tecnologia."
Bibliografia:
Artigo: A Body Conformal Ultrasound Receiver for Efficient and Stable Wireless Power Transfer in Deep Percutaneous Charging
Autores: Iman M. Imani, Hyun Soo Kim, Minhyuk Lee, Seung-Bum Kim, So-Min Song, Dong-Gyu Lee, Joon-Ha Hwang, Jeyeon Lee, In-Yong Suh, Sang-Woo Kim, Jun Chen, Heemin Kang, Donghee Son, Jeong Min Baik, Sunghoon Hur, Hyun-Cheol Song
Revista: Advanced Materials
DOI: 10.1002/adma.202419264
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