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Robótica

Corpo humano transfere energia mais que suficiente para implantes médicos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 21/04/2020

Corpo humano transfere energia mais que suficiente para implantes médicos
O conceito de acoplamento galvânico é diferente do meio de transmissão de eletricidade sem fios mais comum, que usa bobinas.
[Imagem: BERG-UPF]

Energia pelo corpo humano

A ideia de fazer uma "internet do corpo" - uma rede corporal, onde equipamentos se comunicam por meio de nossos tecidos - é bastante recente, mas o campo tem avançado lado a lado com as pesquisas da internet das coisas.

Uma equipe europeia acaba de apresentar microestimuladores sem fio que utilizam uma nova tecnologia de transferência de eletricidade que se mostrou capaz de fornecer energia muito acima das necessidades de implantes como marcapassos e desfibriladores.

São pequenos aparelhos implantáveis que podem ser controlados sem fio para disparar seletivamente sinais no corpo humano, ativando nervos ou músculos por exemplo.

"Nosso objetivo é desenvolver microestimuladores injetáveis muito finos, flexíveis e injetáveis para restaurar os movimentos na paralisia," disse o professor Antoni Ivorra, coordenador do projeto.

Um objetivo secundário é ilustrar como a condução corporal pode ser usada para transferir energia sem fio para implantes eletrônicos. Esse tipo de transmissão de energia é considerada uma alternativa às baterias ou à transferência de energia sem fio com base no acoplamento indutivo, uma vez que esses dois métodos de fornecimento de eletricidade à distância exigem implantes relativamente grandes para acomodar os componentes necessários para coletar a energia necessária para seu funcionamento.

Corpo humano transfere energia mais que suficiente para implantes médicos
A equipe propõe o fornecimento de correntes acima de um ampère de forma inofensiva devido à sua alta frequência.
[Imagem: BERG-UPF]

Condução por volume

O método de transferência de eletricidade sem fio chamada "condução por volume" - também conhecida como acoplamento galvânico - consiste em usar os próprios tecidos do corpo como um canal para transferir energia elétrica. Usando um sistema externo, as correntes elétricas são aplicadas no corpo humano, essas correntes fluem pelos tecidos e uma pequena quantidade é coletada pelos implantes.

O aspecto inovador apresentado pela equipe está em implantes em formato de parafuso (helicoidal), o que permite que eles sejam injetados no corpo sem cirurgia, além do uso de correntes de alta frequência (> 5 MHz) aplicadas em pulsos, tornando-as completamente inofensivas e imperceptíveis.

"Nossos resultados indicam que um implante com uma seção de apenas um milímetro e um comprimento de cerca de um centímetro pode obter 100 vezes a energia atualmente requerida por um marcapasso," disse Marc Tudela, membro da equipe.

Bibliografia:

Artigo: Power Transfer by Volume Conduction: In Vitro Validated Analytical Models Predict DC Powers Above 1 mW in Injectable Implants
Autores: Marc Tudela-Pi, Laura Becerra-Fajardo, Aracelys García-Moreno, Jesus Minguillon, Antoni Ivorra
Revista: IEEE Access
DOI: 10.1109/ACCESS.2020.2975597





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