Cum ar fi dacă următorul ceas inteligent nu ar fi purtat la mână, ci implantat permanent, cu un ecran vizibil sub piele? Motivul pentru care nimeni nu a încercat acest lucru până acum provine exclusiv din limitele tehnologiei de încărcare wireless. Nimeni nu ar dori să-și implanteze un set de căști fără fir la baza urechilor, doar pentru a trăi cu un echipament medical voluminoasă, neestetic și predispus la infecții.
Dar dacă ai putea avea tehnologie avansată complet compatibilă cu organismul uman, care o dată implantată poate funcționa câțiva ani (sau mai mult) fără supraveghere medicală sau un regim special de igienă sau protecție? Cercetători de la Institutul Sud-Coreean de Știință și Tehnologie (KIST) susțin că alimentarea wireless a dispozitivelor electronice de mică putere este posibilă fără ajutorul undelor radio de înaltă frecvență (inducție electromagnetică), utilizând în schimb proprietățile mediului ambiant.
Problema tehnologiilor actuale de încărcare wireless bazate pe inducție electromagnetică este că energia transmisă poate fi ușor captată de orice material conductor, chiar și de mediul înconjurător, dacă acesta are proprietăți conductoare. De exemplu, încărcarea wireless bazată pe inducție nu funcționează sub apă, sau dacă există o barieră conductoare între dispozitivul emițător și cel receptor, precum capacul unei carcase din aluminiu. Dar există alte metode de transmisie a energiei. Teoretic, ar putea fi utilizată lumina intensă cu diferite lungimi de undă, sunete audibile și ultrasunete, care pot trece prin barierele fizice. În acest caz, sunt utilizate ultrasunete de înaltă frecvență, ușor de transmis și propagate în mediul lichid, trecând prin pielea umană. Este important de menționat că ultrasunetele nu sunt dăunătoare organismului uman, efectele fizice fiind resimțite doar la intensități foarte mari (ultrasunetele sunt folosite la tratamentul pietrelor la rinichi). 
Spre deosebire de undele radio de înaltă frecvență, ultrasunetele nu sunt ușor absorbite de corpul uman, ceea ce minimalizează efectele nedorite, cum ar fi încălzirea țesuturilor și deteriorarea celulelor. Cercetătorii au construit un receptor flexibil cu ultrasunete folosind materiale piezoelectrice moderne. Receptorul funcționează chiar și atunci când este îndoit și poate fi aplicat pe suprafețe curbate, precum pielea. Testele au demonstrat că acesta poate transmite wireless 20 de miliwați de putere prin 3 centimetri de apă și 7 miliwați prin 3 centimetri de piele – suficient pentru încărcarea wireless a dispozitivelor mici, cum ar fi senzorii portabili sau implanturile.
Echipa a arătat că receptorul ar putea fi utilizat pentru încărcarea bateriilor, deschizând calea către implanturi de lungă durată, fără intervenții chirurgicale frecvente pentru înlocuirea bateriilor. Cercetătorul a declarat: „Prin această cercetare, am demonstrat aplicabilitatea practică a tehnologiei wireless de transmitere a energiei prin ultrasunete. Intenționăm să continuăm cercetările pentru miniaturizare și comercializare, pentru a accelera aplicarea practică a tehnologiei.”
O primă aplicație a acestei tehnologii de încărcare wireless este dezvoltarea de nanogeneratoare care pot trimite energie prin piele unor dispozitive implantate chirurgical, depășind probleme anterioare legate de eficiența scăzută a transferului de energie. Prototipul utilizează un design special care produce mai multă energie folosind ultrasunete mai blânde, recepționabile de la distanțe mai mari. Sistemul de încărcare wireless cu ultrasunete a permis în cadrul testelor de laborator transmiterea unei tensiuni de aproximativ 26 de volți la o putere de 6,7 miliwați, încărcând un dispozitiv aflat la 35 mm distanță într-un mediu care imită țesutul corpului uman.
Noul adaptor de încărcare wireless bazat pe ultrasunete este flexibil și poate fi ușor adaptat sub formă de brățară sau curea, aplicat temporar pe zona implantului a cărui baterie doriți să o reîncărcați. Exemple de aplicații viitoare includ pompe de insulină implantabile, dispozitive pentru controlul ritmului cardiac, implanturi auditive, și eventuale dispozitive care imită funcționalitatea dispozitivelor inteligente deja existente pe piață.
Aurelian Mihai
Îmi place să fiu la curent cu cele mai recente inovații și gadgeturi high-tech. Când nu scriu articole pentru Zona IT, petrec timpul cu seriale științifico-fantastice, documentare sau explorând internetul pentru noutăți și informații interesante. În weekend, îmi place să mă plimb cu bicicleta prin parc sau să călătoresc cu familia.
