Marca-passos sem baterias
Pesquisadores da Universidade de Stanford (EUA) demonstraram que é possível eliminar as baterias dos implantes médicos, incluindo os marca-passos cardíacos.
Embora muito eficientes,
os marca-passos exigem cirurgias de manutenção periódicas, com todos os
riscos normais de uma cirurgia, agravados pela condição intrinsecamente
frágil do paciente.
Isso poderia ser eliminado se não fosse necessário trocar periodicamente as baterias desses implantes.
A equipe da Dra Ada Poon demonstrou que é possível alimentar um marca-passos usando um aparelho que recebe a eletricidade transmitida do lado de fora do corpo, sem usar fios.
Receptor de eletricidade
Os pesquisadores fabricaram um aparelho de recepção de energia do
tamanho de um grão de açúcar - um cubo com 0,8 milímetro de lado - e
simularam sua implantação no peito de um homem adulto, a uma
profundidade de cinco centímetros.
Essa distância é inédita nos experimentos de transmissão de eletricidade sem fios.
A eletricidade é enviada para dentro do corpo usando um aparelho
externo de alta frequência, que pode ser focalizado para atingir
precisamente o emissor.
A miniaturização extrema do receptor foi possível porque há uma
relação inversa entre a frequência das ondas transmitidas e o tamanho da
antena que deve recebê-las.
Ou seja, para enviar um determinado nível de potência, ondas de baixa
frequência exigem grandes bobinas para recepção da energia. Já as altas
frequências podem trabalhar com bobinas menores.
Como o marca-passos e outros implantes exigem pouquíssima energia, é possível usar um aparelho tão pequeno.
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| O minúsculo receptor aqui já aparece montado sobre o chip completo a ser implantado, com o conjunto alcançando 12 milímetros quadrados.[Imagem: Ada Poon/Stanford University] |
Contra o consenso
Para isso, contudo, a Dra Ada teve que contradizer todos os cientistas.
A "verdade científica" aceita até então dizia que ondas de alta
frequência não conseguem penetrar no corpo humano, o que fez muitas
equipes desistirem da transmissão sem fios para implantes médicos.
Ignorando o consenso, a pesquisadora revelou que os modelos estavam errados.
O tecido humano dissipa campos elétricos rapidamente, é verdade, mas
as ondas de rádio podem viajar de uma forma diferente, com ondas
alternantes de campos elétricos e magnéticos. Com as equações corretas
em mãos, a Dra Ada descobriu que os sinais de alta frequência viajam
muito mais profundamente do que se suspeitava.
"Na verdade, para alcançar uma maior eficiência, é realmente
vantajoso que o tecido humano seja um condutor elétrico muito pobre.",
disse Sanghoek Kim, responsável pelos experimentos. "Se fosse um bom
condutor, ele poderia absorver energia, aquecer e impedir que energia
suficiente atingisse o implante."
De acordo com os novos modelos, os pesquisadores descobriram que a
potência máxima transferida através dos tecidos humanos ocorre a cerca
de 1,7 bilhão de ciclos por segundo (1,7 GHz).
"Nessa faixa de alta frequência, podemos aumentar a transferência de
energia em cerca de dez vezes em relação aos dispositivos anteriores,"
finaliza a pesquisadora.
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| Os pesquisadores desmentiram o consenso científico sobre a transmissão de ondas eletromagnéticas pelo corpo humano. [Imagem: Kim et al./APL] |
Bibliografia: Wireless power transfer to a cardiac implant
Sanghoek Kim, John S. Ho, Lisa Y. Chen, Ada S. Y. Poon
Applied Physics Letters
Vol.: 101, 073701
DOI: 10.1063/1.4745600
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