Imaginem o corpo humano a servir de “antena móvel” para recolher energia desperdiçada durante as emissões de radiofrequências. Foi isso que demonstrou o estudo da Universidade de Massachusetts Amherst, premiado com prestigiado galardão Sensys 2022. O nosso corpo, comparado com vários objetos e materiais, é o que apresenta o melhor desempenho para armazenar energia, podendo, na próxima geração de comunicações móveis, ser usada para alimentar dispositivos 6G, como smartphones, portáteis, tablets e até sensores destinados a monitorizar a saúde.

Na próxima era das comunicações móveis, o corpo humano poderá vir a ser a melhor “antena móvel” para recolher a energia desperdiçada, alimentando depois dispositivos 6G, como smartphones, portáteis ou até sensores para monitorizar a saúde. A descoberta, anunciada recentemente por uma equipa de investigadores da Universidade de Massachusetts Amherst, nos Estados Unidos, pode até parecer ficção científica. Mas as conclusões do estudo, premiado com o prestigiado galardão de melhor artigo da Association for Computing Machinery’s Conference on Embedded Networked Sensored Systems, mostram que esta é uma oportunidade real, possibilitada pela Visible Light Communication (VLC).

Comecemos então por perceber, antes de mais, o que é esta nova tecnologia, amplamente considerada como muito promissora para as redes de sexta geração. Estamos ainda a experimentar as potencialidades do 5G, mas a próxima geração, o 6G, promete ser até 100 vezes mais rápida, apresentar um décimo da latência e conectar um número ainda maior de dispositivos e sensores do que o seu antecessor. As maiores velocidades e capacidades de comunicação em 6G estão a ser estimadas devido ao desenvolvimento da Visible Light Communication (VLC)

A VLC é uma versão sem fios de fibra ótica, que em vez de recorrer a sinais de rádio, utiliza os flashes de díodos emissores de luz (LED) para transmitir informação. Segundo Jie Xiong, professor de informação e ciências informáticas na UMass Amherst, um LED tem a capacidade de ligar e desligar um milhão de vezes por segundo.

Uma vez que casas, escritórios, ruas e veículos já encontram iluminados por LED, a infraestrutura já está disponível, podendo servir também para transmitir dados. Qualquer dispositivo equipado com uma câmara – um smartphone, um tablet ou um portátil – pode ser usado como um recetor e viabilizar a tecnologia. O que acontece, porém, é que estes mesmos LED também emitem radiofrequências (RF) ou ondas de rádio, que resultam em fugas de energia. Estes desperdícios, no entanto, podem vir a ser recolhidos para alimentar os dispositivos VLC.

Esse foi precisamente o ponto de partida para o arranque das experiências. A primeira etapa passou por criar uma bobine de fio de cobre enrolado para armazenar a RF desperdiçada. De seguida, os investigadores exploraram formas de maximizar essa energia. Objetos como paredes de diferentes espessuras, telemóveis ou portáteis ligados e desligados foram colocados em contacto com a antena para ampliar a potência recolhida.

O corpo com o melhor desempenho

A eficiência dos objetos variava, mas sem oscilações significativas. Foi então que a equipa se lembrou de usar o corpo humano como antena móvel para avaliar o seu desempenho.

“Imediatamente, tornou-se evidente que o corpo humano é o melhor meio de amplificar a capacidade de uma bobina para recolher a energia RF desperdiçada, com um desempenho 10 vezes superior a muitos dos materiais”, revelou, Jie Xiong, citado no comunicado da universidade.

A conclusão levou os investigadores a inventar a “Bracelet+”, uma bobina de fio de cobre usada como braçadeira no antebraço superior. O engenho pode ser adaptado para anel, cinto ou colar, mas é a bracelete que, segundo o estudo, oferece o equilíbrio certo entre a recolha de energia e anatomia do corpo humano.

“Em última análise, queremos ser capazes de recolher energia desperdiçada de todo o tipo de fontes a fim de alimentar a tecnologia do futuro.”

Jie Xiong, Professor de Informação e Ciências Informáticas na UMass Amherst

O aparelho tem ainda a vantagem de apresentar um baixo custo – menos de 50 cêntimos (dólar americano) – asseguram os investigadores. E pode atingir até microwatts (μW) – unidade de medida de potência equivalente a um milionésimo de watt – suficiente para suportar muitos dispositivos.

Um dos casos de uso apontado como muito promissor são os sensores de monitorização de saúde no corpo, que requerem pouca energia devido à sua baixa frequência de amostragem e longa duração no sleep mode. “Em última análise”, conclui Xiong, o desenvolvimento desta nova tecnologia poderá tornar possível a “recolha de energia residual de todo o tipo de fontes a fim de alimentar a tecnologia do futuro”.