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Um grupo de engenheiros da Universidade Brown revelou recentemente sua pesquisa pioneira no desenvolvimento de sensores minúsculos para monitorar a saúde. Esta notável conquista representa um salto significativo na miniaturização da tecnologia, prometendo revolucionar a comunicação sem fio. A partir desta inovação, surge uma nova abordagem para redes de comunicação, capaz de transmitir, receber e decodificar dados de inúmeros chips diminutos.
Com a introdução dos micro sensores para o corpo, surge um horizonte promissor para avanços na tecnologia de sensores sem fio. Esta evolução possibilitará, no futuro, a utilização de vastas redes de implantes discretos em dispositivos microbianos implantáveis e dispositivos vestíveis, redefinindo os limites da monitorização e interação com o ambiente. Saiba como funciona essa descoberta tecnológica.
Como os sensores funcionam?
Os micro sensores para saúde são meticulosamente projetados para permitir que os chips sejam implantados no corpo ou integrados a dispositivos vestíveis, cada um imitando a complexa comunicação entre neurônios no cérebro. Esta abordagem inovadora visa aprimorar a interação entre a tecnologia e o organismo humano, oferecendo uma nova dimensão de monitoramento e controle.
Segundo o estudo realizado pelos engenheiros da Universidade Brown, destaca-se o potencial revolucionário dos biossensores vestíveis. Eles são concebidos para oferecer informações fisiológicas contínuas e em tempo real, utilizando medições não invasivas de marcadores bioquímicos presentes em biofluidos como lágrimas, saliva e suor.
Para garantir uma operação contínua e sem interrupções, os sensores são projetados para serem energeticamente eficientes. Eles podem funcionar sem a necessidade de estar constantemente conectados a uma fonte de energia ou bateria, graças aos transceptores externos que fornecem energia sem fio para os sensores enquanto simultaneamente transmitem seus preciosos dados.
Como eles são implantados no corpo e a similaridade com o cérebro
Os sensores minúsculos para monitorar a saúde foram projetados para integrarem-se perfeitamente a dispositivos vestíveis ou implantados diretamente no corpo humano. Esses chips, feitos de silício e com dimensões submilimétricas, foram concebidos para emular o intrincado processo de comunicação entre neurônios no cérebro, utilizando picos de atividade elétrica.
Através dessa abordagem inovadora, o implante de sensores no corpo transmite dados em tempo real sem fio, utilizando ondas de rádio, o que não apenas otimiza o consumo de energia mas também maximiza a largura de banda disponível.
Jihum Lee, pesquisador pós-doutorando da Universidade Brown, destaca que o cérebro humano opera de forma esparsa, o que significa que nem sempre todos os neurônios disparam simultaneamente. Para garantir eficiência, esses chips compactam dados e adotam um padrão de disparo esparsa, imitando assim a eficácia do cérebro humano.
Estamos imitando essa estrutura aqui em nossa abordagem de telecomunicação sem fio. Os sensores não estariam enviando dados o tempo todo, eles apenas estariam enviando dados relevantes conforme necessário, em curtos surtos de picos elétricos, e seriam capazes de fazer isso de forma independente dos outros sensores e sem coordenar com um receptor central. Ao fazer isso, conseguiríamos economizar muita energia e evitar inundar nosso hub receptor central com dados menos significativos
Jihun Lee, pós-doutorando na Universidade de Brown.
Avanços em relação a dispositivos anteriores
O professor da Escola de Engenharia de Brown e autor sênior do estudo, Arto Numikko, fala a respeito da onipresença dos sensores em nosso mundo contemporâneo. Seja nos automóveis, locais de trabalho ou residências, sua presença é cada vez mais marcante. No entanto, é no próprio corpo humano onde a demanda por esses sensores é mais urgente e desafiadora.
Nesse contexto, o professor ressalta que o presente trabalho representa um avanço significativo em relação às pesquisas anteriores conduzidas em seu laboratório na universidade. A nova abordagem introduz um sistema de interface neural que opera por meio de uma rede coordenadora de pequenos sensores sem fio, capazes de registrar e estimular a atividade cerebral de forma eficaz e não invasiva. Essa inovação promete abrir novos horizontes no campo da neurociência e da medicina, oferecendo ferramentas mais sofisticadas e acessíveis.
Avanços para o futuro da saúde
Os micro sensores de saúde marcam uma significativa evolução na tecnologia de sensores sem fio, prometendo uma ampla gama de benefícios para a saúde no futuro. Os pesquisadores afirmam que este trabalho representa um marco importante no desenvolvimento de sensores sem fio em larga escala.
Além disso, acredita-se que esses sensores terão um impacto profundo na forma como os cientistas coletam e interpretam dados dos pequenos dispositivos de silício, abrindo caminho para avanços no monitoramento e tratamento de condições médicas diversas.
Se continuarmos a usar métodos convencionais, não poderemos coletar os dados de canal alto que essas aplicações exigirão nesses tipos de sistemas de próxima geração
Jihun Lee, pós-dourando na Universidade de Brown
Veja também:
Fontes: Brown, Interesting Engineering, The Scientist
Revisado por Glauco Vital em 4/4/24.
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